Крыша без стропил это: используем калькулятор для расчета стропильной системы

Конструкция крыши без центральной опоры. Висячие стропила максимальная длина конька без опоры. Распорные наслонные стропила

В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Теперь о составляющих системы и их назначении:

• Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
• Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
• Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
• Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
• Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
• Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
• Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при . В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько.

В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Безраспорные схемы и узлы врубок

Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.

Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.

Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.

Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.

Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения. Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.

Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.

Варианты стропильных систем со схватками

Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.

К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.

Системы наслонных стропил с подкосами

В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).

Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.

Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса

Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.

Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучнистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни, нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.

В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.

В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.

Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.

Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона

Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.

Каркасный формат выделяется среди ряда видов кровли. Он может быть выполненный довольно различным образом, но в любом случае потребуется рассчитать стропила и установить их по всем правилам. При должном знании проблемы можно решить ее собственными силами без обращения к специалистам.

Особенности и формы кровли

Каркасная крыша может быть установлена только с пролетами не длиннее 1220 см, при этом разрыв от одной фермы до другой составляет максимум 0,6 м. Размеры фрагментов каркаса определяются расстояниями пролетов и расчетной снеговой нагрузкой. Стропила могут быть как свободно устанавливаемые, так и принимающие нагрузку от чердачных элементов. В случае с кровлей ломаной формы удается обеспечить достаточную для жилой мансарды высоту потолка, а смотреться она будет лучше всего на квадратном строении.

Многощипцовая крыша считается наиболее сложной и едва ли доступной вариацией для самодеятельных строителей. Сбалансированная стропильная система эффективно выдерживает даже очень высокие нагрузки, имея при этом отличную «внешность». Поскольку скат крутой, риск задержки снега будет минимален. Но при этом придется очень тщательно рассчитывать все элементы конструкции, а в процессе работы появится немало отходов. Кроме того, ендова должна будет пережить воздействие значительного количества снега.

Назначение и виды систем

В самых разных системах стропил может использоваться мауэрлат. Масса кровли дома различается в зависимости от площади, занимаемой скатами, и от использованных материалов. Но в любом случае создаваемая нагрузка весьма солидна. Когда на конструкциях есть конек, обязательно предусматривают стропильный каркас, ногами упираемый в стены. Сила прилагается сразу по нескольким векторам, а в холодный сезон накопление снега только усугубляет проблему.

Мауэрлат призван устранить этот недостаток и предотвратить разрушение стен. Под этим словом подразумевается брус значительного сечения, который бывает и деревянным, и стальным. В большинстве случаев берут тот же материал, который использовали для формирования стропил, но обязательно добиваются непрерывности обвязки либо создают прочные и особо устойчивые стыки. От использования мауэрлата отказываются только в домах из сруба или в зданиях, построенных по каркасной технологии – да и там есть свои детали, выполняющие аналогичную задачу. Когда не удается сделать неразрывный блок, все фрагменты должны быть строго одинаковой длины.

Для Т-образной крыши характерна врезка двух крыльев под определенным углом. Из-за этого приходится формировать ендову. Наружные стропила будут упираться в опорные доски. Кроме них, будут еще и основные детали, непосредственно закрепляемые на стене. Чтобы в ендове все соответствовало решаемой задаче, используют деревянные элементы толщиной 3,8 см. Обрешетку полагается делать монолитной, покрытие присоединяют к ней кляммерами через каждые 50 см. Типичный мауэрлат по толщине является в три раза меньше, чем несущая стена, а если он сделан из стали, можно немного сократить этот показатель.

Под мауэрлатом часто оборудуется упрочняющий пояс. Это особенно важно, если планируется утеплять крышу и обеспечивать надежную гидроизоляцию. Такой пояс формируется из той же смеси, которая применяется для строительства фундаод ммента. Полностью вся опалубка заливается бетоном с одного приема, недопустимы малейшие отдельные слои. В газобетонной стене вырубают промежуточные перемычки у верхней линии блоков – и сразу появляется практичный желоб. Прикрепление мауэрлата производится либо с помощью вязальной проволоки, либо армирующими болтами (но они без упрочняющего пояса не помогут никак), либо строительными шпильками.

Разобравшись с опорой для стропил, нужно выяснить, какими они могут быть, и что правильнее использовать для подпора кровли. Висячие стропила применяются, если отсутствует капитальная стена внутри здания, их точки опор расположены исключительно на внешних контурах.

Такие подпорки оказались востребованы при сооружении:

• жилых домов с одним пролетом;
• производственных объектов;
• различных павильонов;
• мансард.

Не следует недооценивать такой вариант, благодаря инженерным разработкам, подвесные стропила способны не прогибаться, перекрывая пролеты в 15–17 м. Но важно понимать, что все свои возможности они обретают только в тесном взаимодействии с другими деталями. Придется использовать и затяжки, и бабки, и ригели. Самая простая ферма выполняется из двух балок, соединяемых в верхней позиции, по конфигурации такое устройство близко к треугольнику. Горизонтальная связь деталей каркаса обеспечивается затяжкой (балкой из дерева или металлического профиля).

Благодаря затяжке исключается передача распора на стены, одновременно подавляется сила, приложенная в горизонтальной плоскости. Внешние стены переживают действие лишь тех сил, чей вектор ориентирован по вертикали. Не всегда строители помещают затяжку в самом низу, часто она выставляется у самого конька. Готовясь к строительству мансарды, этот элемент ставят чаще всего выше, чем основание стропильных ножек. Тогда удастся сделать этаж, о потолок которого не придется биться головой при любом неосторожном движении.

Висячие стропила для пролетов длиннее 6 м должны быть укреплены при помощи подвесов и раскосов. В этом случае монолитная затяжка сменяется на собранную из пары связанных балок. В классической схеме (треугольной шарнирной) низовые основания упирают в горизонтальные детали. Для нормального функционирования системы требуется, чтобы высота конька составляла как минимум 15% от пролета ферм. Стропила действуют на изгиб, но затяжка не дает им отодвинуться в стороны. Чтобы балки изгибались меньше, коньковые узлы врубают с расчетом на эксцентриситет (возникновение противоположного по вектору изгибающего усилия).

Мансардные чердаки строят по большей части с помощью треугольных арок на трех шарнирах, а затяжкам отведена функция балок перекрытия. Составные части затяжки связывают болтами путем косого или непосредственного прируба. Приподнятая затяжка также может быть применена в сооружении стропил под мансарду. Чем выше она поднимается, тем больше может быть поднят и потолок. Но важно помнить, что одновременно с этим вырастают и нагрузки на все элементы. Передача усилий производится на мауэрлат при помощи подвижного крепления, гасящего изменения размеров от перепадов влажности и температуры.

Стропила могут подвергаться неравномерной нагрузке, поскольку с одной стороны она выше. Это приводит к сдвигу в ту же сторону всей системы. Исключить такой неприятный эффект можно, если вынести стропила за контур стен. Затяжка при подобном решении перестает быть опорой, она переносит либо растягивающие воздействия (если устраивается чердак), либо растянуто-изгибающие (когда сооружают мансарду). Шарнирные арки с включением ригеля отличаются от предыдущего варианта заменой скользящей опоры на идентичную по функциям – жесткую. Благодаря изменению типа опор иным становится и вид образующихся напряжений, стропильная система превращается в распорную.

Затяжка формируется в верхней доле арки. Ее цель состоит в том, чтобы переносить уже не растяжение, а сжимающее воздействие. Дополнительная затяжка, усиливающая ригель, нужна при значительной нагрузке. Арки с подвесами и подкосами дополняют системы арок с «бабками». Такая система нужна при значительных пролетах (от 6 до 14 м). Подкосы, исправляющие возникающий изгиб, нужно упирать в бабку. Независимо от конкретного вида стропильной системы нужно максимально четко выполнять все детали и их связки между собой.

Не всегда навесные стропила могут выполнить поставленную задачу. Тогда на помощь приходят накосные элементы. Такой тип стропил применяют под вальмовыми крышами и под кровлями, оборудованными ендовой. Их длина является больше, чем в обычном случае. Вдобавок они становятся опорами под укороченные стропила скатов. Оттого на накосные стропила приходится нагрузка примерно на 50% больше, чем в других конструкциях.

Благодаря увеличенной длине удается:

• сопротивляться значительным воздействиям;
• формировать балки без разрезов;
• привести детали к единому размеру путем спаривания досок.

Чтобы построить вальмовую кровлю со многими пролетами, диагональные ноги снабжаются опорами. Такие опоры делаются в виде стандартных подкосов либо стоек из бруса, либо пары соединенных досок. Опора через подкладку из дерева и гидроизоляционный слой производится непосредственно на железобетонное перекрытие. Подкосы ставят под углом не меньше 45 и не больше 53 градусов, внизу такая деталь упирается в лежни. Угол монтажа менее важен, чем возможность фиксации частей стропил в точке, переживающей сильнейшую нагрузку.

Накосные стропила, размещенные в проемах до 750 см, должны удерживаться подкосами только в верхней доле. При длине от 750 до 900 см внизу дополнительно монтируют шпренгельную ферму или стойку. А если общая длина пролета превышает 9 м, то для максимальной надежности в середине нужно поставить стойку, никакая другая опора не подойдет. Если избранное перекрытие неспособно выдержать нагрузку, придется усиливать его балкой. Вид опоры в коньке определяется тем, сколько используется промежуточных опор, каковы они, как выполнены ключевые наслонные стропила.

Кроме типа стропил, нужно четко разобраться с их материалом. Как деревянные, так и металлические конструкции могут быть хороши, но только каждая на своем месте. Даже высокая прочность металла не позволяет оттеснить привычную древесину. Дерево в течение тысячелетий уверенно доказало свои преимущества, а сейчас оно даже наращивает популярность ввиду отличных экологических характеристик. Доски и брус можно купить по доступной цене, и если что-то не было учтено, всегда легко прямо на стройплощадке отпилить нужный фрагмент или нарастить деталь.

Иногда возникают проблемы, связанные с эксплуатацией созданных конструкций. Деревянные стропила придется тщательно обрабатывать антисептиками, а также средствами, блокирующими развитие плесневых колоний, поедание насекомыми. Горючесть древесины подавляется за счет регулярной обработки, а кроме того, под скаты длиннее 7 м слишком сложно искать необходимые комплектующие. До монтажа стены прокладываются мауэрлатом, делающимся из бревенчатого каркаса либо на основе блока из бруса. Толщина конструкций составляет минимум 180 мм, это единственное условие однородного распределения нагрузок.

Металлические стропила являются неизбежно тяжелее, чем деревянные при идентичном сечении. Поэтому стены нужно усиливать, работы по их строительству становятся дороже и длиннее. Не получится смонтировать блоки из металла вручную, обязательно потребуются подъемные краны. Невозможно или очень затруднительно корректировать размеры, геометрию стропил, поэтому сразу максимально точно придется сооружать стены и исключать ошибки при их строительстве. Малейший промах может сделать дорогостоящий блок почти бесполезным на деле.

Металлические стропила связывают при помощи сварки, а сварные соединения неизбежно ослабляются, поскольку там ускоренно развивается коррозия. Стоимость работ является весьма высокой, а при выполнении их необходимо выполнять требования огневой и электрической безопасности. Но есть такое неоспоримое преимущество, как возможность подпереть скат кровли от 700 см и длиннее. Если использовать особую антикоррозийную краску, долговечность металлических конструкций обеспечена полностью. Все эти преимущества позволяют быстро и комфортно строить промышленные здания со значительной высотой и протяженностью пролетов.

Как выбрать: что учесть?

Стропильная система должна быть выбрана максимально правильно и четко.

При поиске подходящего решения нужно обращать внимание на следующие моменты:

• прочность;
• возможность подпереть скаты и кровлю в целом определенного размера и геометрии;
• создание позитивного эстетического образа здания в целом.

Технические параметры имеют приоритетное значение. Даже самые красивые конструкции, соответствующие принципам дизайна, не проявят своих позитивных качеств, если они прослужат слишком мало. Опытные строители всегда анализируют среднегодовые и сезонные температуры, финансовые возможности застройщиков, предельно возможный темп ветра и тяжесть вышележащей кровли. Во внимание также принимают будущее использование подкровельного пространства, необходимый для него масштаб. Недооценивать ветер, снег и дождь нельзя, поскольку эти факторы могут оказать очень сильное воздействие на кровлю, а через нее и на стропила.

Если достоверно известно, что конкретная местность отличается мощными снегопадами, минимальный угол ската оказывается непрактичен. Еще актуальнее этот момент при использовании плоских кровель. Под давлением накапливающихся осадков каркас может стремительно деформироваться или же внутрь польется вода. Другое дело, когда определенный регион часто подвергается приходу циклонов и приносимых ими сильных ветров. Тут уже скат стоит сделать поменьше, тогда практически исключена будет ситуация со срывом единичных элементов конструкции.

Избежать ошибок можно, если посмотреть на уже построенные поблизости и длительное время эксплуатируемые дома. Точно воспроизведя конструкцию их кровли и взаимосвязанную с нею стропильную систему, можно наилучшим образом учесть местную специфику. Но не все идут по этому пути, иной раз ставится задача выработать исключительно оригинальный проект. Тогда придется тщательно собирать исходные данные, проводить скрупулезные расчеты. При отсутствии специальных знаний на помощь лучше привлечь квалифицированных исполнителей.

Проанализировав совокупную нагрузку, создаваемую ветром и снегом, можно обнаружить иногда, что те или иные части стропильного комплекса нуждаются в выборочном усилении. При оценке необходимого угла наклона кровли обращают внимание также и на вид используемого покрытия. Тяжелая металлочерепица или профнастил при очень большом уклоне может самопроизвольно сползать вниз, приходится дополнительно их крепить, усложняя себе работу и удорожая монтаж. Кроме того, отдельные материалы имеют склонность задерживать воду или пропитываться ей, бороться с этим можно только делая склон круче. Создание хорошей кровли и стропильной системы, удовлетворяющей столь противоречивым требованиям, не всегда доступно для неспециалистов.

Из чего состоит?

Устройство стропильной системы, как нетрудно заметить, довольно сложное и даже противоречивое. Каждая часть этой конструкции имеет строго определенную роль. Так, мауэрлат представляет собой длинные бруски из хвойной древесины, причем для работы используется строго смолистое дерево. Такие элементы раскладывают вдоль внешних несущих стенок, присоединяя к основанию анкерами либо стержнями особой конструкции (с резьбой). Эта деталь передает нагрузку от кровли на стену.

Следом идет такое приспособление, как стропильная нога. Под этим названием фигурирует деревянный брус, применяемый для возведения контура скатов. Форма конструкции всегда треугольная, потому что она наилучшим образом помогает кровле переносить разрушительное воздействие ветров, снега и других атмосферных процессов. Стропильные ноги ставят на равномерных расстояниях вдоль всей крыши, шаг не может превышать 120 см.

Определенное значение для опоры кровли имеет и лежень – это деревянный брусок, заменяющий мауэрлат в отдельных случаях. Лежни кладут на внутренние опорные стены. Они превращаются в основу кровельного треугольника. Благодаря им скаты не расползаются под собственной тяжестью. А также стоит сказать и про стойки – это поставленные по вертикали бруски с квадратным сечением. Они воспринимают давление, которое оказывает вниз коньковый узел, и транслируют его механически на внутреннюю несущую плоскость. Иногда стойки оказываются под стропильными ногами.

Подкосы призваны укрепить всю конструкцию крыши, они связывают в одно целое ноги и лежни. Эта деталь по форме напоминает ромб. Общность, образуемая затяжкой и подкосами, получила название фермы. Кроме них, нужна еще и обрешетка, которая представляет собой тонкие доски, набиваемые под прямым углом к ногам стропил. Она помогает удержать стропильные ноги как единую систему. К обрешетке прикрепляется абсолютно любое покрытие крыши.

Под мягкие материалы обрешетка должна делаться неразрывной, причем наилучшим средством считается фанера. На самом верху располагается конек, который логически и физически завершает кровельный треугольник. Соединение пары противопоставленных ног стропил обеспечивается квадратным деревянным брусом, который предотвращает разрушение крыши в целом. А в самом низу скатной кровли располагается свес, который выводится приблизительно на 0,5 м от периметра. Благодаря ему потоки дождя, уходящие с крыши, не заливают наружные несущие плоскости и не вредят им.

Кобылки используют лишь в той ситуации, когда стропильные ноги не удается выполнить по той длине, которая позволила бы организовать свес. Соединение с досками пониженного сечения эффективно решает эту проблему. Для крепления деревянных элементов стропил чаще всего рекомендуется использовать хомуты, скобы. Применять гвозди нежелательно, потому что проколотое ими дерево через несколько лет становится слабым и непрочным. Поэтому профессионалы если и используют соединения, делаемые непосредственно на стройплощадке, то пускают в ход болты.

Но даже болтовая связка ослабляет строительные конструкции, пусть и сравнительно немного. Крепче всего оказываются соединения при помощи хомутов либо скоб из металла. Максимально повысить качество изделий может только их промышленное получение, поскольку лишь в строго стандартизированных и полностью контролируемых условиях исключены отклонения от норм, ухудшение качества. Собрать стропильную конструкцию из полностью готовых ферм можно очень быстро, никакого риска в ее использовании нет. Другое дело, что требуется как можно точнее собрать информацию о необходимых характеристиках и без искажений передать ее производителю.

Кроме названных элементов, стропильная система граничит с ендовой. Так называют особое соединение геометрически сложной крыши в точках, где меняется ее траектория. Отличие от конька состоит в том, что в таких местах кровельные детали образуют отрицательный угол. Техническая суть изделия заключается в том, что желоб помогает отводить в сторону жидкость. Чем сложнее конфигурация, тем больше должно быть количество таких желобов.

Карнизный брус служит для упирания в него распорки, другой конец которой упирается в лобовую доску, при этом капельник не деформируется и его конфигурация не искажается. Ветровые связи – это те элементы стропильной системы, которые переводят нагрузку, создаваемую ветром, с кровли на фундамент. Они не только увеличивают суммарную устойчивость конструкции, но и помогают избежать ее опрокидывания при нестабильности единичных деталей. Крыша сохранит пространственную жесткость даже при весьма сильных ветрах.

Горизонтальными ветровыми связями оказываются такие элементы, как:

• раскосы;
• параболические затяжки;
• комплексы обычных затяжек;
• фермы, дополненные крестовидной решеткой.

По вертикали сохранение характеристик под сильным воздушным давлением обеспечивается за счет ветровых опор и балок. Иногда применяется монолитное упрочняющее ядро. Инженеры придумали немало и других вариантов оформления ветровой связи. Она обеспечивается рамами и полурамами, защемленными подпорками. В малых зданиях применяют жесткие (сопротивляющиеся сжатию) или растянутые диагонали, некоторые охватывают сразу два пролета. Расположение каждого из элементов точно отражается в проектной документации.

Качественные характеристики стропильных систем и их состав понять не так и сложно, если проявить внимательность и усердие. Но не менее важно рассчитать количественные параметры этих систем. Если не сделать этого или провести расчеты неправильно, можно или израсходовать слишком много средств, или столкнуться с протечками даже с разрушением отдельных элементов.

• изгибы кровли;
• среднегодовую массу снега;
• неравномерности в ее распределении по скатам в зависимости от крутизны склона и розы ветров;
• ветровой перенос уже упавшего снега;

• сход снежных и ледяных масс, сток жидкой воды вниз;
• аэродинамическую характеристику и парусность конструкции;
• различия в силе воздействия на отдельные точки.

Просчитать все необходимое, притом смоделировав реалистичные ситуации и заложив в проект обоснованный запас прочности – не так просто. Тем более что нужно обратить внимание и на сложение различных нагрузок, на их совокупное действие. Но все же любому заказчику вполне по силам оценить качество работы проектировщиков. Нагрузки, прилагающиеся к стропильным системам, делятся на три ключевые группы: главную, дополнительную и экстремальную.

В главный разряд попадают:

• стабильные факторы – тяжесть кровли и стропильных конструкций, дополнительных устанавливаемых поверх них элементов;
• долговременные воздействия – снег, температура;
• периодически меняющиеся факторы – полные расчеты снеговых и температурных воздействий с учетом всех тонкостей.

Дополнительная группа – это давление, оказываемое ветром, строителями и ремонтниками, гололедом и дождем. К экстремальной категории относятся все чрезвычайные происшествия природного и техногенного характера, которые могут возникнуть в конкретном месте. Их уровень прогнозируется с запасом, чтобы гарантировать исключение неприятных последствий. При расчете каркасной крыши и находящихся под ней конструкций во внимание принимают предельную нагрузку, в случае приложения которой все сооружение рассыпается. Дополнительно приводится показатель или группа показателей, при достижении которых неизбежно появляются различные деформации.

Коэффициент сноса снега отражает то, насколько больше он будет отлагаться на подветренной стороне и перед предметами (частями), которые задерживают поток воздуха. В проблемных местах придется максимально сблизить стропила и основательно просчитать необходимую толщину лицевого материала. Максимально точную оценку всем параметрам можно дать лишь при умножении любых полученных цифр на коэффициенты надежности. Что касается ветра, то развиваемое им усилие направлено на сбрасывание крутых крыш и на подъем с подветренного участка плоской кровли. Нельзя забывать, что воздушный поток воздействует одновременно на фасады и на скаты крыш.

При ударе о фасад воздух распадается на две волны: одна уходит вниз и более интереса не представляет, а другая по касательной нажимает на кровельный свес, стремясь приподнять его. Действие на скат происходит под прямым углом, этот участок вдавливается вглубь. Одновременно формируется завихрение, которое по касательной воздействует на наветренный сектор ската. Этот вихрь обходит конек и начинает создавать подъемную силу уже в приложении к подветренному сегменту. К сведению: при подсчете массы кровли нужно учитывать тяжесть стропил, утеплителей, гидроизоляции и парового барьера.

Стандартная нагрузка на 1 квадратный метр крыши составляет до 50 кг независимо от ее размеров и других значимых обстоятельств. Меняя расстояние от одних стропильных ног до других, можно задавать фактическое распределение нагрузок на них. По мнению большинства специалистов, приемлемыми значениями будут показатели от 60 до 120 см. Но на утепляемой кровле стоит выбирать такие дистанции, которые равны одному листу или рулону утеплительных материалов. Одновременно стоит учитывать, что среди нескольких подходящих вариантов расстановки стропил предпочтительнее тот, что дает оптимальный эффект при минимальном расходе используемых материалов.

При подсчетах нагрузок, переносимых стропилами, всегда смотрят и на то, чтобы они не превышали предельной выносливости кровельного материала. Ведь никакого смысла в таком превышении нет. Если при запланированном воздействии кровля все равно станет прогибаться, говорить о солидном результате нельзя. При расчетах полезная нагрузка от конструкций, соединенных с фермами стропил, подсчитывается соответственно той площади касания, которая нанесена на чертёж. К таким конструкциям относятся камеры вентиляции, потолки мансард и первых этажей, поставленные на крыши водяные резервуары. Кроме величины давления на стропильную систему, подсчитывают и резкость склона кровли.

Угол наклона: значение

На форумах при консультациях специалистов и в профессиональной литературе можно встретить упоминания сразу трех единиц измерения наклона. Кроме привычных и ожидаемых градусов, тут будут и проценты, и соотношения между сторонами. Нередко они уживаются вместе даже в рамках одной публикации или инструкции от производителя кровельных материалов. Но на самом деле ничего загадочного в этом нет, понять суть может любой потребитель. Под углом наклона крыши специалисты понимают тот угол, который возникает на пересечении горизонтали со скатом кровли.

Тупых углов в этом случае быть не может в принципе. Более того, встретить скат круче 50 градусов можно лишь в декоративных элементах, всевозможных башенках. Исключением из общего правила становятся лишь скаты на нижних рядах стропил мансардной кровли. Во всех остальных случаях углы колеблются от 0 до 45 градусов. Относительные пропорции сторон высчитываются как соотношение между высотой ската и его проекцией на горизонталь. Этот показатель равняется для равномерно сконструированной крыши с парой скатов половине пролета.

На односкатной крыше пропорция равна единице, а в более сложных конфигурациях все же придется проводить все расчеты и прикидки самостоятельно, не отталкиваясь от готовых значений. Угол уклона обычно выражают в виде дроби, числитель и знаменатель разделяются двоеточием. Но когда получаемые цифры невозможно округлить до целых чисел, рекомендуется использовать проценты: просто делят одно на другое и увеличивают в сто раз. Плоскими кровлями считаются те, что имеют уклон не более 5 градусов; малым признается уклон 6–30 градусов, а все остальные крыши принято считать крутыми. Плоская конструкция радикально увеличивает полезную площадь и довольно устойчива к ветру, но потребуется чистить ее от снега вручную и усиливать гидроизоляцию до предела. Уклон обязательно сообразуется с конкретным материалом, причем необходимые значения можно найти в инструкциях от производителя. Чтобы рассчитать даже самые сложные и причудливые конфигурации крыш, их разбивают мысленно на треугольники и в каждом подсчитывают угол особо.

Шаг, длина и сечение стропил

Когда стало понятно, какая длина скатов, какие углы, образуемые этими скатами с горизонтальной плоскостью, настало время заняться собственно просчетом стропил. Если каркас крыши сделан из бруса 5х15 см под металлочерепицу, монтажный шаг колыхается от 0,6 до 0,8 м. По мере роста крутизны уклона, промежуток тоже увеличивается. Если крыша наклонена под 45 градусами, требуется ставить стропила через каждые 800 мм, а для скатов по 75 градусов можно добавить еще 200 мм.

Следующий важный параметр – это длина стропил. Она тесно связана с шагом: если блоки делаются длинными, их максимально сближают, а при укорочении единичной детали — раздвигают. При подсчете шага обрешетки исходят из вида положенной сверху черепицы и из того, что на каждом скате следует раскладывать целое число рядов. Если получается дробь, лучше округлить, уменьшить или увеличить немного показатель. Стропильные ножки под металлочерепицей, сечение которой составляет 15х5 см, колеблются от 65 до 95 см. Нельзя увеличивать шаг при сечении обрешетки 3х5 см.

Чтобы утеплитель лучше проветривался, в районе верхней кромки стропил готовятся ряды отверстий диаметром 1–1,2 см. Рядовые стропила под профнастилом идут через каждые 0,6–0,9 м. Когда расстояние превышает поневоле этот показатель, придется ставить поперек хода монтажа обрешетку со значительным сечением. Обрешетка под профнастилом собирается из досок габаритами 3х10 см, которые ставятся с интервалом от 0,5 м. Подсчитывать интервал нужно сообразно высоте и толщине материалов.

При всех выявившихся недостатках шифера, он остается широко востребованным. Под шиферной кровлей монтируются стропила сечением 5х10–15 см, отдаленные друг от друга на 60–80 см. Чаще всего рекомендуется среднее расстояние, которое составляет 0,7 м. Паузы между частями обрешетки вычисляют сообразно крутизне материала. На сравнительно пологих участках опора на 4 куска дерева оправдывает себя. Если кровля делается круче, ставят 3 бруска, отделяемые 63–65 см.

Нельзя забывать, что из-за ответственности стропильной системы лучше оставить резерв прочности, нежели сделать неоправданно слабый тип стропил. Для их изготовления применяют брус, высушенный максимум до 15%. Заменой брусу может послужить не обрезная доска той же сухости. Под керамическую черепицу используют обрешетку из бруса 5х5 см. В намеченных согласно рассчитанному расстоянию местах применяют гвозди для шифера или простые саморезы.

Монтаж: технология

Строительство крыши подразумевает использование стандартного круга плотницких инструментов и электрической дрели. Если используются металлические конструкции, потребуется болгарка для точной нарезки. Помните, что обрабатывать ею металлочерепицу или профнастил нельзя, это может привести к повреждению материала. Шатровая крыша без стоек делается при помощи затяжек, которые усиливают сооружение.

В вальмовом варианте приходится укреплять прогоны, идущие по диагонали. На них отводят спаренные доски и особо крепкий брус. Точки соединений всегда имеют подпорку (стойку), а главная опора ставится примерно в четверти длины, отделяющей крупные стропила от конька. Под фронтонами на двускатной кровле всегда делают стропила меньшей длины. А вот под основной частью четырехскатной конструкции могут ставиться крайне длинные детали, даже больше 7 м. Чтобы они держались надежно, применяют либо стойку, переводящую напряжение на перекрытие, либо шпренгель.

Первым шагом при создании стропил под ломаной кровлей оказывается формирование опорного комплекса в виде буквы П. Он опирается на балки перекрытий и удерживается стропильными ножками. Далее, ставят три или более прогона, два из них выводят на углы каркаса, а остальные располагают в середине перекрытия. Завершающим шагом при стропиловке оказывается закрепление ножек. Стропильные системы желательно делать по шаблону – соединить две доски, которые по длине совпадают со стропилами, и приколотить друг к другу гвоздем. Шаблон ставят краями в точки присоединения стропильных ножек и фиксируют его при помощи поперечины.

Дополнительный шаблон (на этот раз фанерный) поможет сделать монтажная пила. Фермы присоединяют к мауэрлату, начиная с крайних. Чтобы не напутать с точкой крепления конька, верхушки этих ферм связывают прямой веревкой. Массивность затяжек по мере приближения к коньку возрастает. Если стропильные элементы крепятся болтами, стоит применять шайбы или пластины. Это не даст гайкам углубляться в дерево.

Как установить стропилы своими руками, смотрите в видео ниже.

Стропила выполняют ряд значимых кровельных функций. Они задают конфигурацию будущей крыши, воспринимают атмосферные нагрузки, удерживают материал. В числе стропильных обязанностей формирование ровных плоскостей для укладки покрытия и обеспечение пространства под компоненты кровельного пирога.

Для того чтобы столь ценная часть крыши безупречно справлялась с перечисленными задачами, нужны сведения о правилах и принципах ее устройства. Информация полезна и тем, кем сооружается стропильная система двухскатной крыши своими руками, и тем, кто решит прибегнуть к услугам наемной бригады строителей.

В устройстве стропильного каркаса для скатных крыш используют деревянные и металлические балки. Исходным материалом для первого варианта служит доска, бревно, брус.

Второй сооружают из металлопроката: швеллера, профильной трубы, двутавра, уголка. Есть комбинированные конструкции со стальными наиболее нагружаемыми деталями и элементами из древесины на менее ответственных участках.

Кроме «железной» прочности у металла имеется масса недостатков. К ним относятся теплотехнические качества, неудовлетворяющие владельцев жилых строений. Разочаровывает необходимость в применении сварных соединений. Чаще всего стальными стропилами оборудуют индустриальные строения, реже частные бытовки, собранные из металлических модулей.

В деле самостоятельного сооружения стропильных конструкций для частных домов в приоритете древесина. С ней работать несложно, она легче, «теплей», привлекательней по экологическим критериям. К тому же для выполнения узловых соединений не потребуется сварочный аппарат и навыки сварщика.

Стропила – основополагающий элемент

Основной «игрок» каркаса для сооружения крыши – стропило, в среде кровельщиков называемое стропильной ногой. Лежни, раскосы, бабки, прогоны, затяжки, даже мауэрлат могут использоваться или не использоваться в зависимости от архитектурной сложности и габаритов крыши.

Стропила, применяемые в строительстве каркаса двухскатных крыш, по техническим признакам и способу укладки подразделяются на:

• Наслонные стропильные ноги, обе пятки которых имеют под собой надежные конструктивные опоры. Нижний край наслонного стропила упирается в мауэрлат или в потолочный венец сруба. Опорой для верхнего края может служить зеркальный аналог смежной стропилины или прогон, представляющий собой горизонтально проложенную под коньком балку. В первом случае стропильная система называется распорной, во втором безраспорной.
• Висячие стропила, верх которых упирается друг в дружку, а низ базируется на дополнительной балке – затяжке. Последняя соединяет две нижние пятки смежных стропильных ног, в результате получается треугольный модуль, именуемый стропильной фермой. Затяжка гасит процессы растяжения, благодаря чему на стены действует только вертикально направленная нагрузка. Конструкция с висячими стропилами хоть и является распорной, но сам распор на стены не передает.

В соответствии с технологической спецификой стропильных ног сооружаемые из них конструкции делятся на наслонные и висячие. Для устойчивости конструкции оснащают подкосами и дополнительными стойками.

Для устройства опор верха наслонных стропилин монтируют лежни и прогоны. В реальности стропильная конструкция намного сложнее, чем описанные элементарные шаблоны.

Отметим, что формирование каркаса двухскатной крыши может вообще производится без стропильной конструкции. В таких ситуациях предполагаемые плоскости скатов образуются слегами – балками, уложенными прямо на несущие фронтоны.

Однако интересует нас сейчас конкретно устройство стропильной системы двухскатной кровли, а в нем задействованы могут быть как висячие или наслонные стропила, так и комбинация обоих типов.

Тонкости крепления стропильных ног

Крепление стропильной системы к кирпичным, пенобетонным, газобетонным стенам производится через мауэрлат, который в свою очередь фиксируется анкерами.

Между мауэрлатом, представляющим собой деревянную раму, и стенами из указанных материалов в обязательном порядке прокладывается гидроизоляционная прослойка из рубероида, гидроизола и т.д.

Верх кирпичных стен иногда специально выкладывают так, чтобы по внешнему периметру получилось нечто вроде невысокого парапета. Так надо, чтобы размещенный внутри парапета мауэрлат и стены не распирали стропильные ноги.

Стропила каркаса крыш деревянных домов опираются на верхний венец либо на потолочные балки. Соединение во всех случаях выполняется врубками и дублируется гвоздями, болтами, металлическими или деревянными пластинами.

Как обойтись без зубодробительных расчетов?

Крайне желательно, чтобы сечение и линейные размеры деревянных балок определялись проектом. Проектировщик даст четкие расчетные обоснования геометрическим параметрам доски или бруса с учетом всего спектра нагрузок и погодных условий. Если в распоряжении домашнего мастера проектной разработки нет, путь его лежит на стройплощадку дома с подобной кровельной конструкцией.

На этажность возводимого здания внимание можно не обращать. Проще и правильнее выяснить требующиеся размеры у прораба, чем узнавать их у владельцев шаткого самостроя. Ведь в руках прораба документация с четким расчетом нагрузок на 1м² крыши в конкретном регионе.

Шаг установки стропилин определяет тип и вес кровельного покрытия. Чем оно тяжелее, тем меньше должно быть расстояние между стропильными ногами. Для укладки глиняной черепицы, например, оптимальным расстоянием между стропилами будет 0,6-0,7м, а для и профлиста допустимо 1,5-2,0 м.

Однако даже при превышении шага, требующегося для правильно монтажа кровли, имеется выход. Это устройство усиливающей контробрешетки. Правда она увеличит и вес крыши, и бюджет строительства. Поэтому с шагом стропил разобраться лучше до сооружения стропильной системы.

Народные умельцы вычисляют шаг стропилин согласно конструктивным особенностям постройки, банально разделив длину ската на равные расстояния. Для утепленных крыш шаг между стропилинами подбирают, исходя из ширины плит теплоизоляции.

У нас на сайте вы можете найти , который возможно вам также очень поможет при строительстве.

Стропильные конструкции наслонного типа

Стропильные конструкции наслонного типа значительно проще в исполнении, чем их висячие собратья. Обоснованный плюс наслонной схемы заключается в обеспечении полноценного проветривания, которое напрямую связано с долгосрочностью службы.

Отличительные конструктивные особенности:

• Обязательное наличие опоры под коньковой пяткой стропильной ноги. Роль опоры может играть прогон – деревянная балка, опирающаяся на стойки или на внутреннюю стену строения, или верхний торец смежной стропилины.
• Использование мауэрлата для возведения стропильной конструкции по стенам из кирпича или искусственного камня.
• Применение дополнительных прогонов и стоек там, где стропильным ногам по причине крупного габарита крыши требуется дополнительные точки опоры.

Минус схемы заключается в наличии конструктивных элементов, влияющих на планировку внутреннего пространства эксплуатируемого чердака.

Если чердак холодный и в нем не предполагается организация полезных помещений, то наслонной конструкции стропильной системы для устройства двухскатной крыши стоит отдать предпочтение.

Типовая последовательность работ по сооружению наслонной стропильной конструкции:

• Первым делом промеряем высоты постройки, диагонали и горизонтальность верхнего среза остова. При выявлении вертикальных отклонений кирпичных и бетонных стен, устраняем их цементно-песчаной стяжкой. Превышение высот сруба стесываем. Путем подкладывания щепы под мауэрлат с вертикальными огрехами можно бороться, если величина их незначительна.
• Поверхность перекрытия под укладку лежня необходимо тоже выровнять. Он, мауэрлат и прогон должны быть четко горизонтальны, но расположение перечисленных элементов в одной плоскости не обязательно.
• Обрабатываем все деревянные детали конструкции перед установкой антипиренами и антисептическими препаратами.
• По бетонным и кирпичным стенам прокладываем гидроизоляцию под установку мауэрлата.
• Укладываем брус мауэрлата на стены, вымеряем его диагонали. Если понадобится, слегка передвигаем брусья и поворачиваем углы, стремясь добиться идеальной геометрии. Выравниваем раму по горизонтали при необходимости.
• Монтируем мауэрлатную раму. Сращивание брусьев в единую раму производится посредством косых врубок, места соединений дублируются болтами.
• Фиксируем положение мауэрлата. Крепеж производится либо скобами к загодя заложенным в стену деревянным пробкам, либо анкерными болтами.
• Размечаем положение лежня. Его ось должна отступать от брусьев мауэрлата на равные расстояния с каждой стороны. Если прогон будет опираться только на стойки без лежня, процедуру разметки проводим только для этих столбиков.
• Устанавливаем лежень на двухслойную гидроизоляцию. К основанию его крепим анкерными болтами, с внутренней стеной соединяем проволочными скрутками или скобами.
• Размечаем точки установки стропильных ног.
• Выпиливаем стойки по единым размерам, т.к. лежень у нас выставлен в горизонт. Высота стоек должна учитывать размеры сечения прогона и лежня.
• Устанавливаем стойки. Если предусмотрено проектом, раскрепляем их распорками.
• Укладываем на стойки прогон. Снова проверяем геометрию, затем устанавливаем скобы, металлические накладки, деревянные крепежные пластины.
• Устанавливаем пробную стропильную доску, размечаем на ней места подрезки. Если мауэрлат выставлен строго в горизонт, нет необходимости в подгонке стропилин на крыше по факту. Первая доска может использоваться в качестве шаблона для изготовления остальных.
• Размечаем точки установки стропилин. Народные мастера для разметки обычно заготавливают пару реек, длина которых равна просвету между стропилинами.
• По разметке устанавливаем стропильные ноги и крепим их сначала внизу к мауэрлату, затем вверху к прогону друг к другу. К мауэрлату проволочной связкой прикручивается каждая вторая стропилина. В деревянных домах стропилины прикручивают ко второму от верхнего ряда венцу.

Если подстропильная система сделана безупречно, наслонные доски монтируются в произвольном порядке.

Если уверенности в идеальном сооружении нет, то сначала устанавливаются крайние пары стропилин. Между ними натягивается контрольная бечевка или леска, согласно которой подгоняется положение вновь устанавливаемых стропил.

Завершается монтаж стропильной конструкции установкой кобылок, если длина стропильных ног не позволяет сформировать свес требующейся длины. К слову, для деревянных построек свес должен «выходить» за контур здания на 50см. Если запланирована организация козырька, под него устанавливаются отдельные мини-стропила.

Еще одно полезное видео о строительстве двухскатной стропильной основы своими руками:

Висячие стропильные системы

Висячая разновидность стропильных систем представляет собой треугольник. Две верхние стороны треугольника сложены парой стропилин, а основанием служит соединяющая нижние пятки затяжка.

Применение затяжки позволяет нейтрализовать действие распора, потому на стены с висячими стропильными конструкциями действует только вес обрешетки, кровли плюс в зависимости от сезона вес осадков.

Специфика висячих стропильных систем

Характерные черты стропильных конструкций висячего типа:

• Обязательное наличие затяжки, выполненной чаще всего из древесины, реже из металла.
• Возможность отказаться от использования мауэрлата. Раму из бруса с успехом заменит уложенная на двуслойную гидроизоляцию доска.
• Установка на стены готовых замкнутых треугольников – стропильных ферм.

К достоинствам висячей схемы относят свободное от стоек пространство под кровлей, позволяющее организовать мансарду без столбов и перегородок. Есть недостатки.

Первый из них – ограничения по крутизне скатов: угол их уклона может быть минимум 1/6 пролета треугольной фермы, настоятельно рекомендованы более крутые крыши. Второй минус заключается в необходимости доскональных расчетов для грамотного устройства карнизных узлов.

Кроме всего прочего, угол стропильной фермы устанавливать придется с ювелирной точностью, т.к. оси соединяемых компонентов висячей стропильной системы должны пересекаться в точке, проекция которой обязана попадать на центральную ось мауэрлата или заменяющей его подкладочной доски.

Тонкости большепролетных висячих систем

Затяжка – самый длинный элемент висячей стропильной конструкции. Со временем она, как свойственно всем пиломатериалам, деформируется и провисает под действием собственной массы.

Владельцев домов с пролетами 3-5м указанное обстоятельство не слишком беспокоит, а вот хозяевам зданий с пролетами 6 и более метров стоит задуматься об установке дополнительных деталей, исключающих геометрические изменения затяжки.

Чтобы предотвратить провисание в схеме монтажа стропильной системы для большепролетной двухскатной крыши имеется весьма значимый компонент. Это подвеска, называемая бабкой.

Чаще всего она представляет собой брусок, прикрепленный деревянными прибоинами к вершине стропильной фермы. Не следует путать бабку со стойками, т.к. ее нижняя часть вообще не должна соприкасаться с затяжкой. И установка стоек в качестве опор в висячих системах не применяется.

Суть заключается в том, что бабка как бы висит на коньковом узле, а уже к ней присоединяется затяжка с помощью болтов или прибитых деревянных накладок. Чтобы корректировать провисающую затяжку используются хомуты резьбового или цангового типа.

Регулировку положения затяжки можно устроить в зоне конькового узла, а бабку с ней соединить жестко врубкой. Вместо бруска на нежилых чердаках для изготовления описанного стягивающего элемента может быть использована арматура. Бабку или подвес рекомендуется устроить еще и там, где затяжка собирается из двух брусьев, для поддержки участка соединения.

В усовершенствованной висячей системе подобного типа бабку дополняют подкосные балки. Силы напряжения в образовавшемся ромбе гасятся самопроизвольно благодаря грамотной расстановке действующих на систему векторных нагрузок.

В результате стропильная система радует стабильностью при незначительной и не слишком дорогой модернизации.

Висячий тип для мансард

С целью увеличения полезного пространства затяжка стропильных треугольников для мансарды переносится ближе к коньку. У вполне резонного перемещения есть дополнительные плюсы: оно позволяет использовать затяжки в качестве основы для подшивки потолка.

Присоединяется к стропилам она путем врубки полусковороднем с дублированием болтом. От провисания ее оберегают посредством установки короткой бабки.

Ощутимый недостаток мансардной висячей конструкции заключается в необходимости точных расчетов. Самостоятельно рассчитать ее слишком сложно, лучше воспользоваться готовым проектом.

Какая конструкция более экономически выгодна?

Стоимость – немаловажный аргумент для самостоятельного строителя. Естественно, цена сооружения у обоих типов стропильных систем не может быть одинаковой, потому что:

• В строительстве наслонной конструкции для изготовления стропильных ног используется доска или брус небольшого сечения. Т.к. наслонные стропилины имеют под собой две надежные опоры, требования к их мощности ниже, чем в висячем варианте.
• В строительстве висячей конструкции стропила выполняют из толстого бруса. Для изготовления затяжки требуется аналогичный в сечении материал. Даже с учетом отказа от мауэрлата расход будет ощутимо больше.

Сэкономить на сортности материала не получится. Для несущих элементов обоих систем: стропилин, прогонов, лежней, мауэрлата, бабок, стоек нужен пиломатериал 2го сорта.

Для ригелей и затяжек, работающих на растяжение, потребуется 1ий сорт. В изготовлении менее ответственных деревянных накладок может применяться 3ий сорт. Без подсчета можно сказать, что в сооружении висячих систем дорогой материал используется в большем объеме.

Висячие фермы собирают на открытой площадке рядом с объектом, затем транспортируют в собранном виде наверх. Для подъема увесистых треугольных арок из бруса потребуется техника, за аренду которой придется платить. Да и проект для сложных узлов висячего варианта тоже чего-то стоит.

Видео-инструктаж по устройству стропильной конструкции висячей категории:

Методов сооружения стропильных систем для крыш с двумя скатами на самом деле гораздо больше.

Мы описали лишь базовые разновидности, которые в реальности применимы для небольших дачных домиков и построек без архитектурных затей. Однако представленной информации достаточно, чтобы справиться со строительством простой стропильной конструкции.

Стропила, опертые на две опоры без каких-либо дополнительных упоров, применяется для односкатных крыш пролетом 4,5 м или двухскатных пролетом до 9 м (рис. 30). Стропильная система может быть использована с передачей распора на мауэрлат (стены) и без передачи распора.

Рис. 30. Наслонные стропила без подкосов

Безраспорные наслонные стропила

Работающее на изгиб стропило, не передающее распора на стены, должно иметь одну опору закрепленной, но свободно вращающейся, другую свободно вращающейся и подвижной.

Таким условиям отвечают три варианта закреплений стропил:

1. Низ стропильной ноги подшивается опорным бруском или на нем делается врубка (запил) зубом и упирается в мауэрлат, а вверху стропила выполняется увеличенная горизонтальная врубка (запил) со скосом (рис. 31). Глубина врубки (запила) в верхней части стропила не должна превышать а = 0,25h . Длина подрезки (площадка опирания) делается не более высоты сечения стропила (h) . Подрезку рекомендуется скашивать, чтобы она не препятствовала изгибу стропила, иначе врубка боковой щекой упрется в прогон и получим распорную стропильную систему. Длина скошенной подрезки делается не менее двух глубин а . Если подрезку верха стропильной ноги сделать невозможно, его подшивают обрезком стропила с двухсторонним креплением монтажными пластинами или деревянными прибоинами. Верхние концы стропильных ног свободно укладываются на прогон. В двускатных крышах их крепят к прогону по типу скользящей опоры, а между собой не скрепляют. Двускатную крышу, в данном случае, рассматриваем как две односкатных, примкнутых друг к другу высокой стороной. Обратите внимание на чрезвычайно важное условие: верхняя опорная врубка или подшивка верха стропилины прибоинами делаются горизонтально . Стоит только изменить схему опирания на прогон, как стропило тут же показывает распор. Эта асчетная схема установки стропил из-за жесткости условий изготовления верхнего узла (любая неточность в исполнении узла тут же превращает безраспорную схему в распорную) практически не применяется для двухскатных крыш, поэтому ее чаще используют в односкатных крышах. Кроме того, в двухскатных крышах за отсутствие распора на мауэрлате при прогибе стропил под действием нагрузки, приходится расплачиваться раскрыванием конькового узла кровли.

Эта схема на первый взгляд вообще парадоксальна. Мы же отчетливо видим в нижней части стропильной ноги упор в мауэрлат и система вроде бы должна оказывать на него горизонтальное усилие. Тем не менее, она не показывает распора. Если кому-то хочется узнать почему, то доказательство читайте в курсе лекций профессора Залесского В. Г. на страницах 414–415.

рис. 31. Опирание низа стропила врубкой в мауэрлат, а верха стропила на прогон горизонтальной врубкой, со скошенной щекой, не дает распора на стены

2. Самый распространенный способ установки стропил относящийся к двухскатным крышам. Низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх закрепляют (рис. 32): связывают гвоздевым боем или болтом, либо упирают друг в друга и связывают деревянными прибоинами или металлическими зубчатыми пластинами (МЗП).

рис. 32. Опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с закреплением верха стропил, не дает распора на стены

На что необходимо обратить особое внимание так это на крепление стропильной ноги к мауэрлату Оно сводится только к закреплению стропил в проектное положение обеспечивающее шаг их установки. Для этого достаточно вбить с двух сторон по одному гвоздю наискосок в боковую поверхность стропила или один длинный гвоздь сверху либо поставить гибкую стальную пластину. Если будут применены модные крепежные уголки, то для закрепления низа стропилины достаточно будет одного гвоздя либо нужно прижать стропилину уголками с двух сторон вообще без гвоздей. Не вкручивайте в уголки столько шурупов и не забивайте в них столько гвоздей, сколько имеется отверстий в уголке. Иначе вы превратите ползун в несовершенный шарнир и получите на мауэрлат распор. От ветрового опрокидывания крышу держат гибкие проволочные скрутки не нужно эту функцию перекладывать на уголки либо стропильная система должна расчитываться как распорная.

3. Не дает распора и жесткое защемление конькового узла, когда низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх жестко закрепляют (рис. 33). Однако в коньковом узле появляется изгибающий момент, стремящийся его разрушить. Максимальный изгибающий момент в такой конструкции возникает на коньковой опоре, а сами стропильные ноги получают меньший прогиб. Рассчитать такой узел, а потом точно изготовить его на стройплощадке достаточно трудно, поэтому лучше принимать формулы для вычисления изгибающего момента и прогиба как для обыкновенных однопролетных балок.

рис. 33. Опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с защемлением конькового узла, не дает распора на стены

Во всех трех вариантах соблюдается правило: один конец стропильной ноги делается на скользящей опоре, позволяющей поворот, другой на шарнире, допускающим только поворот. Крепление стропил на ползунах и неподвижных шарнирах делаются самых разных конструкций. Сейчас их часто выполняют на крепежных пластинах. Можно крепить и по старинке: скобами, гвоздевым боем или использованием коротышей брусков и досок. Нужно только правильно подобрать вид крепежа, чтобы он допускал или препятствовал скольжению стропила в опоре.

При расчете стропильной системы принимается «идеализированная» расчетная схема. Считается, что на крышу давит равномерно распределенная нагрузка, т.е. одинаковая и ровная сила, действующая равномерно по всем плоскостям скатов. На самом деле равномерно распределенной нагрузки на скатах крыши практически никогда не бывает. Ветер, наметающий снеговые мешки на один из скатов и сдувающий снег с другого, солнце растапливающее снег на южных скатах, сползающий весной снег — делают нагрузку на скатах неравномерной. При действии неравномерной нагрузки все три выше представленных варианта стропильных систем статически устойчивы, но только при условии жесткого закрепления конькового прогона. Который концами вводят во фронтоны стен либо подпирают накосными стропилами вальмовых крыш. То есть стропильная система будет устойчивой только в том случае, если коньковый прогон на который опирается верх стропил, надежно закреплен от горизонтального смещения.

При изготовлении щипцовых крыш и опирании прогона только на стойки (без опирания их концов на стены фронтонов) ситуация меняется в худшую сторону (рис. 34). Во втором и третьем варианте при значительном снижении нагрузки на одном из скатов, против расчетной на другом скате, крыша будет пытаться «уехать» в сторону более высокой нагрузки. Первый вариант, в котором низ стропильной ноги сделан с врубкой зубом либо с подшивкой опорного бруска, а верх горизонтальной врубкой уложен на прогон, хорошо держит неравномерную нагрузку, но только при условии абсолютной вертикальности стоек, удерживающих коньковый прогон.

рис. 34. Потеря устойчивости стропильной системой

Для придания стропильной системе устойчивости в нее вводят горизонтальную схватку (рис. 35). Она повышает устойчивость системы, но незначительно. Поэтому во всех местах, где схватка пересекается со стойками, поддерживающими коньковый прогон, ее прикрепляют к стойкам гвоздевым боем. Существует устойчивое заблуждение, что схватка всегда работает на растяжение, это не так. Схватка многофункциональный элемент: в безраспорных конструкциях стропил она вообще не работает при отсутствии на крыше снега либо работает на сжатие при появлении на скатах незначительной равномерной нагрузки. На растяжение она работает только в предаварийной ситуации при просадке либо прогибе конькового прогона от действия максимальных нагрузок. По-сути, схватка это аварийный элемент стропильной системы, вступающий в работу, когда крышу завалит максимально возможным количеством снега и коньковый прогон прогнется на всю расчетную величину либо когда произойдут непредвиденные и неравномерные просадки фундаментов и, как следствие, неравномерная осадка стен и конькового прогона. Чем ниже установлены схватки, тем лучше. Обычно их устанавливают на высоте не менее 1,8–2 м от поверхности перекрытия, чтобы они не мешали человеку при прохождении по чердаку.

Если во втором и третьем варианте нижний узел опирания стропильной ноги (ползун) заменить на ползун немного другой конструкции (рис. 35, в) — с выносом конца стропилины за стену, то это еще более укрепит всю систему, делая ее статически устойчивой конструкцией при любом сочетании нагрузок.

рис. 35. Схватка между стропилами увеличивает устойчивость стропильной системы

Еще одним мероприятием повышения устойчивости всей системы является жесткое (что не всегда возможно) закрепление низа стоек поддерживающих прогон. Их врубают в лежень и прикрепляют к перекрытиям любым возможным способом, превращая нижний узел опирания стойки из шарнирного (в плоскости стропил) в узел с жестким защемлением (рис. 36).

рис. 36. Пример закрепления узла опирания стойки

Сечение схваток ввиду развития в них малых напряжений не рассчитывают, их принимают конструктивно. Для того, чтобы уменьшить типоразмер деталей использующихся при строительстве стропильной системы, сечение схватки используют тех же размеров, что и стропила, но могут быть применены и более тонкие доски. Схватки устанавливаются с одной или двух сторон стропил и прикрепляются к ним гвоздевым боем и/или болтами (рис. 37). При расчете сечения стропил, схватки не считаются дополнительными опорами, т.е. стропильную систему рассчитывают так, словно схваток в ней вообще нет. Однако, если схватки прикручиваются к стропилам болтами, то несущую способность древесины из-за ослабления отверстиями под болты, уменьшают использованием коэффициента 0,8. Иными словами, если в стропилине будут сверлиться отверстия под установку болтов схваток, то ее расчетное сопротивление применяют равным 0,8R. При креплении схватки к стропилам только гвоздевым боем ослабления расчетного сопротивления древесины стропильной ноги не происходит, но нужно сделать расчет на количество забиваемых гвоздей. Производится расчет на срез (изгиб) гвоздей . За расчетную силу среза принимают распор, который может возникнуть при аварийном состоянии стропильной системы. В общем, в расчет гвоздевого соединения схватки со стропилом вводят распор (H ), которого нет, при нормальной работе стропил.

рис. 37. Узел крепления схватки

Еще раз напомним, статическая неустойчивость безраспорной стропильной системы проявляется только в крышах, где нет возможности закрепить коньковый прогон от горизонтального смещения. В домах с вальмовыми крышами и в домах с фронтонами из кирпича и камня, безраспорные стропильные системы вполне устойчивы и в мероприятиях по обеспечению устойчивости нет никакой необходимости. Однако «противоаварийные» конструкции — схватки, устанавливать все же надо.

При введении в расчёт стропильной системы распора (даже если его нет) изменяется расчёт сжимающей силы S. Теперь она рассчитывается делением равнодействующей распределённой нагрузки на синус угла наклона стропилины S=(qL/2)/sinα. Не вдаваясь в подробности разложения векторов сил, поясним это на небольшом примере. Предположим, имеем стропильную систему с крутым углом наклона скатов. При действии на неё нагрузки в аварийном состоянии, например, при просадке, ухода от вертикали или разрушении конькового прогона, в схватке появятся растягивающие напряжения, нейтрализующие так называемый распор. При неизменной внешней нагрузке, чем меньше будет угол наклона скатов, тем больше будет расти распор и тем больше будут сжаты стропильные ноги. И наоборот, если стропильные ноги не будут связаны схватками, то они работают, как обычные балки, уложенные в наклонном положении. В этом случае уменьшение угла наклона, при неизменной нагрузке, уменьшает сжимающие напряжения в стропилине и увеличивает нормальную (перпендикулярную) силу, направленную на изгиб балки. Поэтому сжимающая сила в стропильных системах без схваток считается как S=(qL/2)×sinα а со схватками S=(qL/2)/sinα. Так как двухскатные стропильные системы практически никогда не строятся без схваток, а расчёт всегда ведётся на самые плохие условия работы, то далее на всех схемах сжимающие напряжения будут записаны, как S=(qL/2)/sinα вне зависимости будет в этих схемах распор или нет.

При установке шпилек или болтов для крепления схваток обратите особое внимание на диаметр отверстия под них. Он должен быть равным диаметру шпилек (болтов) или даже меньше его на 1 мм. В аварийной ситуации схватка не будет работать до тех пор, пока не выберет зазор между шпилькой и стенкой отверстия в это время низ стропильных ног «разъедется» на несколько миллиметров или сантиметров (зависит от высоты установки схватки), что может подвинуть или выкрутить мауэрлат и разрушить карниз стен, а в распорных стропильных системах, где мауэрлат жестко закреплен — «раздвинуть» легкие стены.

Распорные наслонные стропила

Работающее на изгиб стропило, передающее распор на стены, должно иметь две закрепленные опоры.

Берем те же варианты стропильных схем и заменяем в них нижние опоры с двумя степенями свободы (ползуны) на опоры с одной степенью свободы (шарниры). Просто, где их нет, прибиваем к низу стропильной ноги опорные бруски. Обычно используется брусок длиной около метра и сечением 50×50(60) мм с расчетом гвоздевого соединения. Либо делаем опору на мауэрлат в виде зуба. В первом варианте расчетной схемы, в коньке там где стропила горизонтально оперты на прогон, сшиваем верхние концы стропильных ног гвоздевым боем или скрепляем болтом и получаем, таким образом, шарнирную опору.

рис. 38. Стропила упертые обоими концами в мауэрлат и друг в друга показывают распор

Расчетные схемы стропильных систем меняются незначительно (рис. 38), все внутренние напряжения сжатия и изгиба остаются прежними, но в нижних опорах стропил появляется распор равный H = (qL/2)×ctg α , (кг). В верхних узлах распор в одной стропильной ноге уничтожается противоположно направленным распором от конца другой стропильной ноги, поэтому здесь он не приносит особых хлопот. Однако концы стропильных ног, упертые непосредственно друг в друга или через прогон, могут быть проверены на смятие древесины, хотя в большинстве случаев этого не требуется.

По сути, распорные наслонные стропила это переходная схема между безраспорными наслонными и висячими стропилами. В них уже просматривается схема висячих стропил, но рудимент в виде конькового прогона еще остается. Когда стропила низом уперты в стены, а верхом друг в друга, то прогон здесь как пятое колесо в телеге. С одной стороны вроде и не помешает, а с другой — можно и без него обойтись. Стропильная система проявляет двойственность своей работы, которая зависит от плотности прилегания верха стропил к прогону и друг к другу. Вектор силы давящий на коньковый узел распределяется и на стропильные ноги, и на прогон. При просадке, в результате усадки стен или прогибе от собственного веса, прогон уходит из работы и векторы сил полностью распределяются по стропилам, а сами стропила при этом превращаются в висячие.

В распорных стропильных системах назначение у схватки несколько иное — она в аварийных ситуациях работает на сжатие. Вступая в работу, она снижает распор на стены низа стропильных ног, но полностью его не снимает. Она сможет его снять полностью, если будет расположена в самом низу закрепленная между концами стропильных ног, но это уже другая конструктивная схема и схватка в ней называется затяжкой.

Что же изменяется с включением в схему схватки? Не будем нагружать вас раскладкой векторов сил, просто представьте предаварийную ситуацию, когда на крышу действуют максимальные нагрузки. Там где под коньковым прогоном нет стоек происходит прогиб прогона и наслонные стропила, стянутые схваткой, моментально превращаются в схему висячих стропил со сжатым ригелем , а низ стропильных ног получает распор по соответствующей расчетной схеме. Там где под коньковым прогоном есть стойки либо прогон жесткий, схватка то же работает на сжатие и низ стропильных ног тоже передает распор, но более слабый так, как верх стропил держит коньковый прогон. Однако расчет производится по наихудшему сценарию.

Применение распорных наслонных стропильных систем требует учета влияния распора на стены. Снизить распор можно установкой жестких коньковых прогонов. Для этих стропильных схем будет лучше, если расчетный прогиб конькового прогона получится намного меньше нормированного СНиПом. Старайтесь увеличивать жесткость прогона установкой стоек, подкосов или консольных балок (изменение высоты сечения) либо делайте на нем строительный подъем. Особенно это актуально для домов из легких бетонов, брусовых и рубленных из бревна. Массивные кирпичные, бетонные и панельные дома легче переносят распор на стены.

Следует заметить, что под распором понимается горизонтальное усилие, возникающее от скатывающегося по стропильной ноге сжимающего напряжения S. Иными словами, распор — это горизонтальный вектор сил появляющийся от действия вертикальной нагрузки . Не нужно путать его с распором от прогиба стропил. В расчетной схеме стропила считаются стержневыми элементами, не имеющими высоты, поэтому распор от прогиба не учитывается. На это и направлено нормирование прогиба в строительных конструкциях. СНиП, вводя нормированные величины прогиба, приближает идеализированные расчетные схемы к реальным. Другим словами если прогиб строительной конструкции не превышает нормируемого, то и задумываться о распоре от прогиба не следует, его как бы нет. Хотя на самом деле он есть и в распорной схеме он проявляет себя в большей степени, чем в безраспорной. На распор от прогиба нужно обращать внимание при строительстве стен дома из газобетонов. Это блоки абсолютно не держат изгиб и могут быть разрушены распором даже от прогиба стропил. Не делайте на этих стенах систем распорных стропил. В других случаях распор от прогиба не наносит особого вреда, например, в кирпичных стенах его воспринимает упругость мауэрлата и стального крепежа.

Стропильная система, сделанная по распорному варианту, статически устойчивая система при любых сочетаниях нагрузок и требует жесткого закрепления мауэрлата на стене. Для удержания распора, стены должны быть достаточно массивными либо снабжены неразрывным монолитным железобетонным поясом по всему периметру, как обруч на деревянной бочке. В аварийных ситуациях, в отличие от безраспорных систем, в распорной системе работающая на сжатие схватка не спасает положения, она лишь частично уменьшает распор, передающийся на стены (рис. 38.1). Для того чтобы аварийных ситуаций не произошло мы и собираем по максимуму, нагрузки действующие на крышу.

рис. 38.1. Работающая на сжатие схватка частично снимает распор со стен

Расчет стропильной системы с введенной в нее сжатой схваткой делается по двум сочетаниям нагрузок. Сечение стропильной ноги подбирается по максимальному изгибающему моменту и прогибу без учета работы сжатой схватки. Представьте, что на крыше действуют неравномерная нагрузка: на одной стороне ската снег лежит, а на другой он стаял или сполз. Изгибающаяся стропильная нога просто толкнет сжатую схватку и будет работать как обычная однопролетная балка. Подбор сечения сжатой схватки и определение распора на стены, наоборот, будем производить для равномерно распределенной нагрузки по обоим скатам. В этом случае схватка будет сжата с обеих сторон и получит максимальное напряжение сжатия, низ стропильной ноги будет отдавать пониженный распор на стену, а сама стропильная нога превратится в неразрезную балку на трех опорах.

крепление стропил без мауэрлата на односкатной и двухскатной кровле. Можно ли обойтись без мауэрлата?

Многие люди интересуются обустройством крыши без мауэрлата. Для начала надо уточнить, можно ли обойтись без него. В зависимости от этого разбираются уже с креплением стропил без мауэрлата на односкатной и двухскатной кровле.

Можно ли обойтись без мауэрлата?

Строительство домов многие люди стремятся упростить. Это касается и исполнения кровли. Сократить трудности можно путем отказа от мауэрлата. Но не все так легко и элегантно выходит на самом деле. Не всегда удается избавиться от мауэрлатов, потому что это оборачивается серьезными негативными последствиями.

Некоторые мастера и архитекторы даже рекомендуют вовсе избегать подобного упрощения. Во всех каменных постройках во всяком случае мауэрлат надо использовать точно.

Сама эта опора должна делаться с использованием гидроизоляции. В некоторых вариантах, по отзывам опытных кровельщиков, может использоваться замена мауэрлата монолитными поясами сечением 200х250. Рекомендуется насыщать их 4-мя арматурными нитями; потому подходить к этой теме нужно с большой осторожностью.

Каким должно быть основание для стропильной системы?

Независимо от наличия или отсутствия мауэрлата придется использовать максимально прочную и стабильную опору. При отсутствии подпорки для балок допускается формирование стропильных ферм исключительно по висячей схеме. Проще всего выглядит классическая подпорка, в которую входят:

• затяжка;
• подкосы;
• 1 подбалка.

Затяжной узел должен быть расположен посередине. Эти подвесные комплексы востребованы при большой величине пролета. Спаренная подпорка, кроме тех же элементов, включает еще и ригель, оказывающийся распоркой, вставленной в промежутки досок. Изредка применяется тройная подпорка, в которой есть 3 простые или 1 двойная и 1 одинарная система. Такое решение уже достаточно сложное, и прибегать к нему надо только в крайнем случае, консультируясь с профессионалами.

Как крепить стропила?

Односкатная крыша заслуженно считается самой простой и при этом неординарно выглядящей схемой. Выполнить подобную конструкцию могут даже рядовые застройщики собственными руками. Проблема состоит в выборе подходящего проекта, адаптированного под российские погодные условия.

Если дом выполнен из бревен или построен по каркасной технологии, вместо мауэрлата к балкам перекрытия присоединяется завершающий венец или же расположенная сверху обвязка.

Иногда прочности стройматериала не хватает — в этом случае перенос нагрузки на перекрытие обеспечивают стойки, расставляемые с шагом примерно 1 м, по которым крепятся прогоны, и уже к этим прогонам монтируют ноги стропил.

При отсутствии армопояса в деревянном доме закладка шпилек невозможна. Тогда приходится применять штифты с головкой шестигранной формы. В просверленное отверстие забивают стальной стержень. Через него притягивают брус к стене. Затяжка производится шестигранным ключом оптимальной величины.

В средней полосе РФ пролет длиной до 5,5 м создается из балок 5-15 см. Если он не превышает в длину 4 м, можно ограничиться балкой 5-10 см. Однако далеко не все так просто. В норме требуется тщательно рассчитывать нагрузку, учитывать воздействие снега и ветра. Соответственно этому определяют правильные характеристики балочных конструкций.

Двухскатная крыша тоже может быть оформлена с присоединением стропил непосредственно к перекрывающим балкам. Но тогда к стенам и балкам применяются специальные требования — повышенная надежность очень важна. Нагрузки будут сосредоточены там же, где опираются балки перекрытия. Стоит учесть, что во многих случаях правильнее применять все же мауэрлат.

Его обустройство помогает однородно распределить механические воздействия.

Поставить своими руками каркас вальмовой или иной четырехскатной кровли тоже несложно. Оптимальным решением считается наслонное исполнение. Оно увеличивает общую прочность и облегчается сборку. Очень важны точные грамотные расчеты. Даже небольшая ошибка приводит к деформациям или серьезным разрушениям.

Чем выше здание, тем интенсивнее воздействие ветровой энергии. Однако облегчается ситуация со снежными заносами и наледями. Угол наклона рассчитывают индивидуально. Лучше поручить такую работу квалифицированным инженерам. Распространенной ошибкой является опирание крыши второго этажа на стены из газобетона; мауэрлаты и обвязочные пояса в этом случае одинаково обязательны, и обойтись затяжками нельзя.

Стоит учесть и другие нюансы монтажа висячих стропил. Шарнирная арка треугольной формы образуется парой балок, соединяемых в коньке. Нижние основания упирают в брус горизонтальной формы. Используют обязательно затяжки. Высота коньков в конструкциях не может быть менее 1/6 от фермового пролета; врубку конькового узла ведут с эксцентриситетом, что сокращает изгиб балок.

Шарнирные арки с «бабками» отличаются более сложным строением. В них используется длинная затяжка. Нагрузка на нее достаточно велика, и потому прогиб под собственной массой очень вероятен.

Пресловутая «бабка» крепится для компенсации нагрузок и нивелирования прогибов. Важно: это изделие должно монтироваться максимально четко и правильно.

При расчетах висячих стропил внимательно изучают:

• габариты перекрываемых комнат;
• наличие мансард и чердачных помещений;
• ожидаемую предельную нагрузку;
• углы наклона скатов;
• типы систем стропил;
• материалы стен и крыши.

Как сделать вальмовую крышу без мауэрлата, смотрите далее.

Стропила без подкосов | Все о ремонте и строительстве

Стропила, опертые на две опоры без каких-либо дополнительных упоров, применяется для односкатных крыш пролетом 4,5 м или двухскатных пролетом до 9 м (рис. 30). Стропильная система может быть использована с передачей распора на мауэрлат (стены) и без передачи распора.

рис. 30. Наслонные стропила без подкосов

Безраспорные наслонные стропила

Работающее на изгиб стропило, не передающее распора на стены, должно иметь одну опору закрепленной, но свободно вращающейся, другую свободно вращающейся и подвижной.

Таким условиям отвечают три варианта закреплений стропил:

1. Низ стропильной ноги подшивается опорным бруском или на нем делается врубка (запил) зубом и упирается в мауэрлат, а вверху стропила выполняется увеличенная горизонтальная врубка (запил) со скосом (рис. 31). Глубина врубки (запила) в верхней части стропила не должна превышать а = 0,25h. Длина подрезки (площадка опирания) делается не более высоты сечения стропила (h). Подрезку рекомендуется скашивать, чтобы она не препятствовала изгибу стропила, иначе врубка боковой щекой упрется в прогон и получим распорную стропильную систему. Длина скошенной подрезки делается не менее двух глубин а. Если подрезку верха стропильной ноги сделать невозможно, его подшивают обрезком стропила с двухсторонним креплением монтажными пластинами или деревянными прибоинами. Верхние концы стропильных ног свободно укладываются на прогон. В двускатных крышах их крепят к прогону по типу скользящей опоры, а между собой не скрепляют. Двускатную крышу, в данном случае, рассматриваем как две односкатных, примкнутых друг к другу высокой стороной. Обратите внимание на чрезвычайно важное условие: верхняя опорная врубка или подшивка верха стропилины прибоинами делаются горизонтально. Стоит только изменить схему опирания на прогон, как стропило тут же показывает распор. Эта асчетная схема установки стропил из-за жесткости условий изготовления верхнего узла (любая неточность в исполнении узла тут же превращает безраспорную схему в распорную) практически не применяется для двухскатных крыш, поэтому ее чаще используют в односкатных крышах. Кроме того, в двухскатных крышах за отсутствие распора на мауэрлате при прогибе стропил под действием нагрузки, приходится расплачиваться раскрыванием конькового узла кровли.

Эта схема на первый взгляд вообще парадоксальна. Мы же отчетливо видим в нижней части стропильной ноги упор в мауэрлат и система вроде бы должна оказывать на него горизонтальное усилие. Тем не менее, она не показывает распора. Если кому-то хочется узнать почему, то доказательство читайте в курсе лекций профессора Залесского В. Г. на страницах 414–415.

рис. 31. Опирание низа стропила врубкой в мауэрлат, а верха стропила на прогон горизонтальной врубкой, со скошенной щекой, не дает распора на стены

2. Самый распространенный способ установки стропил относящийся к двухскатным крышам. Низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх закрепляют (рис. 32): связывают гвоздевым боем или болтом, либо упирают друг в друга и связывают деревянными прибоинами или металлическими зубчатыми пластинами (МЗП).

рис. 32. Опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с закреплением верха стропил, не дает распора на стены

На что необходимо обратить особое внимание так это на крепление стропильной ноги к мауэрлату Оно сводится только к закреплению стропил в проектное положение обеспечивающее шаг их установки. Для этого достаточно вбить с двух сторон по одному гвоздю наискосок в боковую поверхность стропила или один длинный гвоздь сверху либо поставить гибкую стальную пластину. Если будут применены модные крепежные уголки, то для закрепления низа стропилины достаточно будет одного гвоздя либо нужно прижать стропилину уголками с двух сторон вообще без гвоздей. Не вкручивайте в уголки столько шурупов и не забивайте в них столько гвоздей, сколько имеется отверстий в уголке. Иначе вы превратите ползун в несовершенный шарнир и получите на мауэрлат распор. От ветрового опрокидывания крышу держат гибкие проволочные скрутки не нужно эту функцию перекладывать на уголки либо стропильная система должна расчитываться как распорная.

3. Не дает распора и жесткое защемление конькового узла, когда низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх жестко закрепляют (рис. 33). Однако в коньковом узле появляется изгибающий момент, стремящийся его разрушить. Максимальный изгибающий момент в такой конструкции возникает на коньковой опоре, а сами стропильные ноги получают меньший прогиб. Рассчитать такой узел, а потом точно изготовить его на стройплощадке достаточно трудно, поэтому лучше принимать формулы для вычисления изгибающего момента и прогиба как для обыкновенных однопролетных балок.

рис. 33. Опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с защемлением конькового узла, не дает распора на стены

Во всех трех вариантах соблюдается правило: один конец стропильной ноги делается на скользящей опоре, позволяющей поворот, другой на шарнире, допускающим только поворот. Крепление стропил на ползунах и неподвижных шарнирах делаются самых разных конструкций. Сейчас их часто выполняют на крепежных пластинах. Можно крепить и по старинке: скобами, гвоздевым боем или использованием коротышей брусков и досок. Нужно только правильно подобрать вид крепежа, чтобы он допускал или препятствовал скольжению стропила в опоре.

При расчете стропильной системы принимается «идеализированная» расчетная схема. Считается, что на крышу давит равномерно распределенная нагрузка, т.е. одинаковая и ровная сила, действующая равномерно по всем плоскостям скатов. На самом деле равномерно распределенной нагрузки на скатах крыши практически никогда не бывает. Ветер, наметающий снеговые мешки на один из скатов и сдувающий снег с другого, солнце растапливающее снег на южных скатах, сползающий весной снег — делают нагрузку на скатах неравномерной. При действии неравномерной нагрузки все три выше представленных варианта стропильных систем статически устойчивы, но только при условии жесткого закрепления конькового прогона. Который концами вводят во фронтоны стен либо подпирают накосными стропилами вальмовых крыш. То есть стропильная система будет устойчивой только в том случае, если коньковый прогон на который опирается верх стропил, надежно закреплен от горизонтального смещения.

При изготовлении щипцовых крыш и опирании прогона только на стойки (без опирания их концов на стены фронтонов) ситуация меняется в худшую сторону (рис. 34). Во втором и третьем варианте при значительном снижении нагрузки на одном из скатов, против расчетной на другом скате, крыша будет пытаться «уехать» в сторону более высокой нагрузки. Первый вариант, в котором низ стропильной ноги сделан с врубкой зубом либо с подшивкой опорного бруска, а верх горизонтальной врубкой уложен на прогон, хорошо держит неравномерную нагрузку, но только при условии абсолютной вертикальности стоек, удерживающих коньковый прогон.

рис. 34. Потеря устойчивости стропильной системой

Для придания стропильной системе устойчивости в нее вводят горизонтальную схватку (рис. 35). Она повышает устойчивость системы, но незначительно. Поэтому во всех местах, где схватка пересекается со стойками, поддерживающими коньковый прогон, ее прикрепляют к стойкам гвоздевым боем. Существует устойчивое заблуждение, что схватка всегда работает на растяжение, это не так. Схватка многофункциональный элемент: в безраспорных конструкциях стропил она вообще не работает при отсутствии на крыше снега либо работает на сжатие при появлении на скатах незначительной равномерной нагрузки. На растяжение она работает только в предаварийной ситуации при просадке либо прогибе конькового прогона от действия максимальных нагрузок. По-сути, схватка это аварийный элемент стропильной системы, вступающий в работу, когда крышу завалит максимально возможным количеством снега и коньковый прогон прогнется на всю расчетную величину либо когда произойдут непредвиденные и неравномерные просадки фундаментов и, как следствие, неравномерная осадка стен и конькового прогона. Чем ниже установлены схватки, тем лучше. Обычно их устанавливают на высоте не менее 1,8–2 м от поверхности перекрытия, чтобы они не мешали человеку при прохождении по чердаку.

Если во втором и третьем варианте нижний узел опирания стропильной ноги (ползун) заменить на ползун немного другой конструкции (рис. 35, в) — с выносом конца стропилины за стену, то это еще более укрепит всю систему, делая ее статически устойчивой конструкцией при любом сочетании нагрузок.

рис. 35. Схватка между стропилами увеличивает устойчивость стропильной системы

Еще одним мероприятием повышения устойчивости всей системы является жесткое (что не всегда возможно) закрепление низа стоек поддерживающих прогон. Их врубают в лежень и прикрепляют к перекрытиям любым возможным способом, превращая нижний узел опирания стойки из шарнирного (в плоскости стропил) в узел с жестким защемлением (рис. 36).

рис. 36. Пример закрепления узла опирания стойки

Сечение схваток ввиду развития в них малых напряжений не рассчитывают, их принимают конструктивно. Для того, чтобы уменьшить типоразмер деталей использующихся при строительстве стропильной системы, сечение схватки используют тех же размеров, что и стропила, но могут быть применены и более тонкие доски. Схватки устанавливаются с одной или двух сторон стропил и прикрепляются к ним гвоздевым боем и/или болтами (рис. 37). При расчете сечения стропил, схватки не считаются дополнительными опорами, т.е. стропильную систему рассчитывают так, словно схваток в ней вообще нет. Однако, если схватки прикручиваются к стропилам болтами, то несущую способность древесины из-за ослабления отверстиями под болты, уменьшают использованием коэффициента 0,8. Иными словами, если в стропилине будут сверлиться отверстия под установку болтов схваток, то ее расчетное сопротивление применяют равным 0,8R. При креплении схватки к стропилам только гвоздевым боем ослабления расчетного сопротивления древесины стропильной ноги не происходит, но нужно сделать расчет на количество забиваемых гвоздей. Производится расчет на срез (изгиб) гвоздей. За расчетную силу среза принимают распор, который может возникнуть при аварийном состоянии стропильной системы. В общем, в расчет гвоздевого соединения схватки со стропилом вводят распор (H), которого нет, при нормальной работе стропил.

рис. 37. Узел крепления схватки

Еще раз напомним, статическая неустойчивость безраспорной стропильной системы проявляется только в крышах, где нет возможности закрепить коньковый прогон от горизонтального смещения. В домах с вальмовыми крышами и в домах с фронтонами из кирпича и камня, безраспорные стропильные системы вполне устойчивы и в мероприятиях по обеспечению устойчивости нет никакой необходимости. Однако «противоаварийные» конструкции — схватки, устанавливать все же надо.

При введении в расчёт стропильной системы распора (даже если его нет) изменяется расчёт сжимающей силы S. Теперь она рассчитывается делением равнодействующей распределённой нагрузки на синус угла наклона стропилины S=(qL/2)/sinα. Не вдаваясь в подробности разложения векторов сил, поясним это на небольшом примере. Предположим, имеем стропильную систему с крутым углом наклона скатов. При действии на неё нагрузки в аварийном состоянии, например, при просадке, ухода от вертикали или разрушении конькового прогона, в схватке появятся растягивающие напряжения, нейтрализующие так называемый распор. При неизменной внешней нагрузке, чем меньше будет угол наклона скатов, тем больше будет расти распор и тем больше будут сжаты стропильные ноги. И наоборот, если стропильные ноги не будут связаны схватками, то они работают, как обычные балки, уложенные в наклонном положении. В этом случае уменьшение угла наклона, при неизменной нагрузке, уменьшает сжимающие напряжения в стропилине и увеличивает нормальную (перпендикулярную) силу, направленную на изгиб балки. Поэтому сжимающая сила в стропильных системах без схваток считается как S=(qL/2)×sinα а со схватками S=(qL/2)/sinα. Так как двухскатные стропильные системы практически никогда не строятся без схваток, а расчёт всегда ведётся на самые плохие условия работы, то далее на всех схемах сжимающие напряжения будут записаны, как S=(qL/2)/sinα вне зависимости будет в этих схемах распор или нет.

При установке шпилек или болтов для крепления схваток обратите особое внимание на диаметр отверстия под них. Он должен быть равным диаметру шпилек (болтов) или даже меньше его на 1 мм. В аварийной ситуации схватка не будет работать до тех пор, пока не выберет зазор между шпилькой и стенкой отверстия в это время низ стропильных ног «разъедется» на несколько миллиметров или сантиметров (зависит от высоты установки схватки), что может подвинуть или выкрутить мауэрлат и разрушить карниз стен, а в распорных стропильных системах, где мауэрлат жестко закреплен — «раздвинуть» легкие стены.

Распорные наслонные стропила

Работающее на изгиб стропило, передающее распор на стены, должно иметь две закрепленные опоры.

Берем те же варианты стропильных схем и заменяем в них нижние опоры с двумя степенями свободы (ползуны) на опоры с одной степенью свободы (шарниры). Просто, где их нет, прибиваем к низу стропильной ноги опорные бруски. Обычно используется брусок длиной около метра и сечением 50×50(60) мм с расчетом гвоздевого соединения. Либо делаем опору на мауэрлат в виде зуба. В первом варианте расчетной схемы, в коньке там где стропила горизонтально оперты на прогон, сшиваем верхние концы стропильных ног гвоздевым боем или скрепляем болтом и получаем, таким образом, шарнирную опору.

рис. 38. Стропила упертые обоими концами в мауэрлат и друг в друга показывают распор

Расчетные схемы стропильных систем меняются незначительно (рис. 38), все внутренние напряжения сжатия и изгиба остаются прежними, но в нижних опорах стропил появляется распор равный H = (qL/2)×ctg α, (кг). В верхних узлах распор в одной стропильной ноге уничтожается противоположно направленным распором от конца другой стропильной ноги, поэтому здесь он не приносит особых хлопот. Однако концы стропильных ног, упертые непосредственно друг в друга или через прогон, могут быть проверены на смятие древесины, хотя в большинстве случаев этого не требуется.

По сути, распорные наслонные стропила это переходная схема между безраспорными наслонными и висячими стропилами. В них уже просматривается схема висячих стропил, но рудимент в виде конькового прогона еще остается. Когда стропила низом уперты в стены, а верхом друг в друга, то прогон здесь как пятое колесо в телеге. С одной стороны вроде и не помешает, а с другой — можно и без него обойтись. Стропильная система проявляет двойственность своей работы, которая зависит от плотности прилегания верха стропил к прогону и друг к другу. Вектор силы давящий на коньковый узел распределяется и на стропильные ноги, и на прогон. При просадке, в результате усадки стен или прогибе от собственного веса, прогон уходит из работы и векторы сил полностью распределяются по стропилам, а сами стропила при этом превращаются в висячие.

В распорных стропильных системах назначение у схватки несколько иное — она в аварийных ситуациях работает на сжатие. Вступая в работу, она снижает распор на стены низа стропильных ног, но полностью его не снимает. Она сможет его снять полностью, если будет расположена в самом низу закрепленная между концами стропильных ног, но это уже другая конструктивная схема и схватка в ней называется затяжкой.

Что же изменяется с включением в схему схватки? Не будем нагружать вас раскладкой векторов сил, просто представьте предаварийную ситуацию, когда на крышу действуют максимальные нагрузки. Там где под коньковым прогоном нет стоек происходит прогиб прогона и наслонные стропила, стянутые схваткой, моментально превращаются в схему висячих стропил со сжатым ригелем, а низ стропильных ног получает распор по соответствующей расчетной схеме. Там где под коньковым прогоном есть стойки либо прогон жесткий, схватка то же работает на сжатие и низ стропильных ног тоже передает распор, но более слабый так, как верх стропил держит коньковый прогон. Однако расчет производится по наихудшему сценарию.

Применение распорных наслонных стропильных систем требует учета влияния распора на стены. Снизить распор можно установкой жестких коньковых прогонов. Для этих стропильных схем будет лучше, если расчетный прогиб конькового прогона получится намного меньше нормированного СНиПом. Старайтесь увеличивать жесткость прогона установкой стоек, подкосов или консольных балок (изменение высоты сечения) либо делайте на нем строительный подъем. Особенно это актуально для домов из легких бетонов, брусовых и рубленных из бревна. Массивные кирпичные, бетонные и панельные дома легче переносят распор на стены.

Следует заметить, что под распором понимается горизонтальное усилие, возникающее от скатывающегося по стропильной ноге сжимающего напряжения S. Иными словами, распор — это горизонтальный вектор сил появляющийся от действия вертикальной нагрузки. Не нужно путать его с распором от прогиба стропил. В расчетной схеме стропила считаются стержневыми элементами, не имеющими высоты, поэтому распор от прогиба не учитывается. На это и направлено нормирование прогиба в строительных конструкциях. СНиП, вводя нормированные величины прогиба, приближает идеализированные расчетные схемы к реальным. Другим словами если прогиб строительной конструкции не превышает нормируемого, то и задумываться о распоре от прогиба не следует, его как бы нет. Хотя на самом деле он есть и в распорной схеме он проявляет себя в большей степени, чем в безраспорной. На распор от прогиба нужно обращать внимание при строительстве стен дома из газобетонов. Это блоки абсолютно не держат изгиб и могут быть разрушены распором даже от прогиба стропил. Не делайте на этих стенах систем распорных стропил. В других случаях распор от прогиба не наносит особого вреда, например, в кирпичных стенах его воспринимает упругость мауэрлата и стального крепежа.

Стропильная система, сделанная по распорному варианту, статически устойчивая система при любых сочетаниях нагрузок и требует жесткого закрепления мауэрлата на стене. Для удержания распора, стены должны быть достаточно массивными либо снабжены неразрывным монолитным железобетонным поясом по всему периметру, как обруч на деревянной бочке. В аварийных ситуациях, в отличие от безраспорных систем, в распорной системе работающая на сжатие схватка не спасает положения, она лишь частично уменьшает распор, передающийся на стены (рис. 38.1). Для того чтобы аварийных ситуаций не произошло мы и собираем по максимуму, нагрузки действующие на крышу.

рис. 38.1. Работающая на сжатие схватка частично снимает распор со стен

Расчет стропильной системы с введенной в нее сжатой схваткой делается по двум сочетаниям нагрузок. Сечение стропильной ноги подбирается по максимальному изгибающему моменту и прогибу без учета работы сжатой схватки. Представьте, что на крыше действуют неравномерная нагрузка: на одной стороне ската снег лежит, а на другой он стаял или сполз. Изгибающаяся стропильная нога просто толкнет сжатую схватку и будет работать как обычная однопролетная балка. Подбор сечения сжатой схватки и определение распора на стены, наоборот, будем производить для равномерно распределенной нагрузки по обоим скатам. В этом случае схватка будет сжата с обеих сторон и получит максимальное напряжение сжатия, низ стропильной ноги будет отдавать пониженный распор на стену, а сама стропильная нога превратится в неразрезную балку на трех опорах.

 

Стропильные системы скатных крыш: распорные, безраспорные, пристройки, веранды

Варианты конструкций

Стропильные системы

Современные строения подчас поражают наше воображение самыми необычными формами кровель. Своим стильным и эффектным видом они обязаны разнообразию стропильных конструкций. Однако все они в умелых руках архитектора-проектировщика «собраны», как конструктор, соединенный в определенном порядке из стандартных элементов.

Варианты конструкций ↑

Стропильные системы скатных крыш зависят от их особенностей.

Односкатная  – наипростейший вариант в изготовлении. Особенность ее конструкции в отсутствии конька, стоек и подкосов. Такими кровлями, как правило, покрывают строения с 6–8-метровыми пролетами. Несмотря на простоту конструкции, При разумном подходе и такая простая конструкция имеет свои преимущества. К примеру, с южной стороны, направленной на север, можно установить довольно большие окна. Это самая удобная стропильная система пристройки, гаража и т. п., тем более что она позволяет «собирать» кровлю из крупногабаритных листовых материалов.

Еще одной простой и дешевой по конструкции считается двускатная. Однако, и она не лишена недостатков. К примеру, в обычной крыше этого типа слишком мало пространства для мансарды.

Вальмовая – не двух, а четырехскатная. С определенного ракурса она напоминает обычную двухскатную. Однако, ее скаты поверхность дома целиком не закрывают – оставшееся по бокам пространство закрывается боковыми треугольными вальмами. Таким образом, кровля получается четырехскатной и для ее устройства используют стропила двух типов.

Многощипцовая – это конструкция, которая как бы состоит из совокупности двухскатных крыш с разнонаправленными коньками. Стропильная система подобных кровель самая дорогостоящая, но зато дает возможность обустройства дополнительной площади на чердаке.

Шатровая, благодаря своей форме, напоминающей пирамиду, максимально устойчива к ветряной нагрузке. На ней к тому же не задерживается снег. И это при том что система стропил у нее – одна из наиболее простых. Правда, отсутствие фронтонов не позволяет обустроить на чердаке даже небольшое помещение.

Стропильные системы ↑

Наслонные или висячие ↑

 

Каркас для устройства состоит из элементов треугольной формы, благодаря чему, даже испытывая большое количество переменных нагрузок, конструкция не теряет жесткости. Стропильные системы скатных крыш подразделяют на висячие и наслонные.

В основе выбора того или иного типа, способа крепления лежат следующие параметры:

• размеры самого строения;
• уклон и форма кровли;
• нагрузка.

Наслонные стропила

Для строений с одно- или двускатной крышей более характерно использование наслонных стропил. Это – конструкция, собранная из коротких брусьев либо досок, имеющая две-три точки жесткого крепления. В первом варианте это стены строения, в случае двускатной – добавляется конек, причем коньковый брус в данном случае должен быть укреплен стойками. Опорами для последних служат лежни. Длина стропил в постройках, отличающихся большими габаритами, превышает 6 м. Вполне возможно, что здесь понадобится установить дополнительные опорные конструкции. К примеру, соорудить внутри капитальные стены или столбчатые опоры.

Висячие

Такая конструкция отличается отсутствием промежуточных опор. Такими стропилами чаще перекрывают пролеты, превышающие 7 м. Единственной опорной точкой для стропильной ноги остается стена. Что же касается второго конца, то в этом случае состыковывают верхние части стропильного бруса и встречной ноги. Для этого используют различные способы: посредством прорезного шипа или пластин из металла, соединение вполдерева.

Распорные или безраспорные ↑

Надежность кровли в первую очередь обеспечивает тщательный расчет нагрузок, под воздействием которых находится ее каркас. Стропила становятся как бы «проводниками» этих нагрузок на внешние опоры строения. Нагрузка, которую стропильные ноги оказывают на свои опоры, бывает двух видов – распорные и безраспорные .

Распорная

Балки стропил в такой конструкции работают на сжатие и изгиб, что вызывает по горизонтали существенное распирающее усилие. Оно, естественно, передается стенам. При установке горизонтальной затяжки это распор она примет на себя, и это усилие уменьшится. Этот элемент фермы выполняет несколько функций:

• соединяет стропила,
• служит для них опорой,
• не позволяет разъехаться основаниям балок.

Затяжка может быть установлена у основания стропил, тогда она выступит в качестве балки перекрытия. Ее можно установить и выше. При таком устройстве затяжку называют ригелем. Для больших пролетов, как правило, требуется усложнение конструкции ферм, то есть устанавливают не только затяжки, но другие дополнительные элементы.

Безраспорная

Опорой нижних концов стропильных ног в этой системе служат:

• стены, а верхними концами они соединены между собой на прогон, который, в свою очередь, опирается на стойки или
• опорные рамы, образованные верхними и нижними прогонами, стойками и подкосами

Элементы системы функционируют, как балки, то есть исключительно на изгиб.

Способы крепления ↑

Безраспорные системы. Стропила этого типа устанавливают таким образом, чтобы одна опора оказалась закрепленной, а другая – подвижной, причем обе они должны иметь возможность свободного вращения. На практике исключить опасные нагрузки, воздействующие в этом случае на стены, можно тремя способами. Стропильную ногу нижним концом упирают в мауэрлат. Ее подшивают бруском и фиксируют, используя врубку зубом. Желательно также дополнительную застраховать крепление проволокой. Верхнюю часть бруса монтируют на коньковый прогон. Для крепежа пользуются принципом скользящей опоры. Примером может послужить стропильная система веранды.

• Низ стропила фиксируют, используя подвижное соединение. Для фиксации верхней части после ее укладки на коньковый прогон используют болт, гвозди и т. д. Это самый распространенный вариант для двухскатных крыш.
• Жесткое крепление к прогону при помощи гвоздей, шпилек или другого крепежа.

В любом варианте соблюдается следующий принцип: одним концом стропильную ногу фиксируют на опоре, действующей по принципу скольжения, допускающим поворот, другим – на шарнире, позволяющим только поворот.

Распорные. Обе опоры, в отличие от безраспорных, – закрепленные. Установку проводят по тем же строительным схемам, только при этом нижние опоры фиксируют не на ползуны, а на шарнир, допускающий одну степень свободы. К нижней части стропила можно прибивать опорные бруски примерно в метр длиной либо крепят опору на мауэрлат на «зуб».

Для небольших легких крыш можно устраивать без мауэрлата, однако следует учесть, что в этом случае нагрузка по стене распределяется неравномерно.

© 2021 stylekrov.ru

что это, как выглядит, на что похожа

Строительная наука не стоит на месте, многие из старых традиционных технологий и приемов давно забыты, практически не сохранились даже их названия. Например, мало кто из современных мастеров может сказать, как строится крыша на самцах, что это за способ, и как он использовался на практике. До появления промышленных технологий обработки строительного леса крыша избы на самцах была достаточно распространенным явлением.

Что означает крыша на самцах

Чтобы избежать путаницы, необходимо вспомнить, как строили дома до появления кирпича и бетона. Большая часть коробки здания строилась из бревен, теса и бруса. Поэтому крыша на самцах — это:

• Вариант устройства кровли здания, построенного по схеме деревянного сруба. Использование венцового способа сборки крайне важно для постройки крыши, так как большая часть каркаса является неотъемлемой частью стен;
• Вместо каркаса на стропильных балках собирается крыша без стропил на самцах, это наиболее важная деталь всей конструкции.

К сведению! При использовании схемы на самцах качество крыши в значительной степени зависит от точности сборки именно самцовой части.

Основное отличие крыши на самцах от стропильной заключается в расположении несущих элементов. В традиционной схеме каркас образован парами стропил, опирающихся на центральный коньковый прогон. В крыше без стропил на самцах главными несущими элементами являются горизонтальные балки, которые и образуют плоскость каждого из двух скатов. Чтобы понять, насколько сложным было строительство срубной избы с крышей на самцах, нужно представить, что каждый брусовый прогон ската кровли требовалось выровнять в одной плоскости и по вертикали.

Учитывая тот факт, что большинство прогонов представляли собой обычные тонкие бревна или, в лучшем случае, грубо тесанные брусы, становится понятным, что строительство требовало высокой квалификации плотника.

Что такое самцы в срубной избе

В простейшем варианте под этим термином понималась та часть крыши, которую сегодня знают, как фронтоны. Самцами называют также всю стену здания, включая фронтоны, и это, наверное, правильно, так как структурно это одна деталь сруба.

В профессиональной плотницкой среде мастера этим термином обозначают лишь отдельные бревна фронтона, на которые укладываются горизонтальные поперечины скатов кровли. На концах самцовых бревен зарубались полукруглые или треугольные пазы, в которые и укладывались продольные балки-горизонтали.

К сведению! От того, насколько грамотно подобран материал и сделаны врезки, зависело то, насколько долговечной и теплой получалась крыша на самцах без стропил.

На первый взгляд, ничего особенного, но работа по укладке самцов требует хорошего чутья качества древесины и расчета усадочных зазоров. Тем более что металлический крепеж, гвозди, саморезы, стальные нагеля, уголки и бабочки в крыше на самцах в традиционной срубной избе не используются.

Устройство крыши на самцах

Кроме самцовых балок, в строительстве крыши используются:

• Слеги – горизонтальные поперечины, обычно тонкое, до 10 см бревно идеально круглого сечения. Для обустройства плоскости каждого из двух скатов используются три-четыре бревна или бруса;
• Поперечные слеги, выполняющие функции обрешетки и контробрешетки. Для заделки поверхности скатов обычно использовались горбыль или резанные части горизонтальных поперечин, оказавшихся слишком короткими для укладки на самцах;
• Князевый или главный слег. Это балка или несколько брусов, сшитых между собой, соединяющие два противоположных фронтона. Иногда эту часть крыши на самцах называют коньковым тесом.

После закладки кровельного покрытия на каркасе крыши в старину на главный коньковый брус набивали декоративную часть, именуемую охлуп. Понятно, что каркас устоит на самцах и без декора, но использование балки-охлупа позволяет защитить коньковую часть кровли и одновременно улучшить ее внешний вид.

Кровельное покрытие крыши на самцах собирали в зависимости от возможностей владельцев, это могла быть тесовая доска, уложенная на плетеный из лозы мат. В северных районах крышу застилали колотой деревянной черепицей, в южных кровлю делали из сушеного камыша.

Из защитных элементов для крыши на самцах в избе также использовалась причелина, или ветровая планка, и система дождевой воды, именуемая водотечником. Эффективность их не столь высока в сравнении с современными доборными элементами, поэтому нет смысла копировать устаревшие способы защиты, если можно использовать новые, оформленные под старину.

Материалы для изготовления каркаса и кровельного покрытия

Для того чтобы построить прочную и надежную крышу, нужно было быть не просто хорошим плотником, в первую очередь требовалось хорошее знание материала древесины, идущей на обустройство как слеговых, так и самцовых балок.

Для формирования двухскатной крыши отбирались три — четыре пары бревен. Отбор шел именно попарно, чтобы вес и жесткость балок, уложенных на самцах симметрично по обе стороны коньковой балки, был одинаков. Аналогичные требования выдвигались и к самим самцам. В идеале при строительстве крыши самцовые и слеговые балки в одном ряду должны были быть вырезаны из одного бревна. Это обеспечивало равномерное давление на сруб, и главное, давало равномерную усадку всего строения.

К сведению! В срубной избе ставят крышу на самцах, если здание планируется сделать высоким, с минимальным размером подошвы.

Кроме того, хороший плотник обращал внимание на рисунок колец на срезе древесины, на количество дефектов и даже обрезов веток. Обычно для комплектования слегов и самцовых коротышей приходилось перебирать и отбраковывать в 2-3 раза больший объем древесины, чем это требовалось бы для каркаса. Для каркаса и самцов крыши использовали сосну не моложе 20 лет, на коньковую балку выбирали дуб, или сбивали прогон из наружных обрезов бревна сосны не моложе 30 лет. Для кровли использовали тесанные доски, обычно из осины, из нее же собирали детали ветровой планки, карниза и декоративных элементов.

Плюсы и минусы самцовой крыши

Прежде чем принимать решение о строительстве домика с достаточно древним и уже порядком забытым способом возведения крыши, необходимо еще раз все взвесить и оценить, насколько удачным и, главное, доступным будет подобное решение.

Чем интересен старый способ крепления

Главной особенностью крыши на самцах для традиционной срубной избы является практически полное отсутствие металлических соединительных деталей. Даже в современном строительстве плотники широко используют стальные скобы и нагеля для стяжки венцов и удержания стропил на мауэрлате. Металлический крепеж позволяет удерживать стропильные балки от крена или отрыва от верхней кромки сруба.

В старину столь нерациональное использование металла было роскошью, поэтому стены сруба усиливались только деревянным крепежом, на углах – закладными шпонками, а венцы стягивались между собой нагелями из дуба и лиственницы.

К сведению! Нельзя сказать, что использование металлических скоб и уголков увеличивает долговечность крыши. Любой гвоздь, стальной клин или скоба, забитые в толщу бревна или бруса, неминуемо становится источником трещин и попадания воды внутрь более уязвимой сердцевины.

Это означает, что если каркас на самцах будет построен по всем правилам и канонам, то крыша получится намного более жесткой, прочной и долговечной. Можно будет не опасаться за растрескивание балок или отрыв верхнего венца сруба.

Чем отличается самцовая крыша от стропильной

Конструктивно использование самцов для удержания горизонтальных слег крыши выглядит даже проще, чем установка стропильного каркаса. Кажется, что достаточно лишь добавить необходимое количество венцов на каждом из фронтонов, чтобы получить боковины крыши необходимой высоты. Соединить их между собой коньковой балкой и последовательно уложить на самцы слеговые поперечины.

Строительство стропильного каркаса начинается с установки крайних пар стропил и коньковой балки. Это наиболее ответственная часть возведения крыши, поэтому приходится тратить много времени и сил, чтобы выровнять и подогнать начальный остов конструкции. Требуется скрупулезное вымеривание и разметка мест для запила опорных частей каждой пары стропил. В общем, требуется хорошее знание геометрии, умения работать с мерителем и определенное мастерство в балансировке каждой пары стропил.

Если использовать аналогию, то крышу на самцах можно сравнить с навесом, у которого каркас выполнен из жестких прутьев и обтянут пленкой. Стропильную систему можно сравнить с зонтиком, кровля которого натянута на тонких и легких проволочных дугах. Удерживать зонт намного легче, чем каркасный вариант защиты. Стропильная крыша является саморегулирующейся и самоподстраивающейся под внешнюю нагрузку, поэтому такая конструкция легче и не переносит 100% нагрузки на коробку здания.

Крышу на самцах целесообразно строить на относительно небольших бревенчатых срубах и избах, в этом случае преимуществ у самцового способа крепления несущих поперечин значительно больше, чем у стропильной схемы.

В конструкции самцового каркаса не используют доски, практически все элементы изготавливаются из окоренного и тесанного бревна, что существенно усиливает стойкость древесины. Для сравнения: стропильный вариант выходит из строя в два раза быстрее, чем крыша на самцах.

Положительные качества каркаса на самцах

К наиболее важным преимуществам каркасной системы, состоящей из горизонтальных слег-поперечин, можно отнести огромную жесткость крыши. В старину не было возможности использовать мягкую и эластичную кровлю, скаты крылись преимущественно доской, с конопаткой швов мхом и джутом. И этого хватало, чтобы обеспечить надежную защиту от дождя. Правда, каждый сезон крышу на самцах приходилось обслуживать, конопатить и заделывать смоляными расплавами.

Вторым важным преимуществом было хорошее удержание тепла, прежде всего, за счет толстых и массивных фронтонов. Даже если на крыше собиралось огромное количество снега, горизонтальные балки не ломались, за счет прочного и одновременно скользящего крепления на пазах самцов.

Подкрышное пространство можно было использовать самым произвольным образом, к балкам нередко подвешивали вещи, инструмент и даже хранили запасы, не опасаясь за целостность кровли. Прочности самцов достаточно, чтобы выдержать нагрузку в несколько сот килограммов дополнительного веса.

Не самые лучшие стороны самцовой крыши

Понятно, что один тот факт, что стропильная система практически полностью вытеснила крышу на самцах, говорит о достаточно серьезных недостатках:

• Необходимость использования отборной строительной древесины, калиброванного бревна без дефектов и с идеальной геометрией. Стоимость изготовления хорошей крыши на самцах обходится вдвое дороже, чем на стропилах;
• Высокая жесткость и отсутствие самобалансировки опорных балок. В результате при неравномерной усадке рубленного здания крыша на самцах может легко оторвать верхние венцы сруба.

По отзывам, владельцы часто недовольны необходимостью регулярно конопатить и подбивать фронтоны, заделывать щели в венцах и осаживать приподнявшиеся края самцов. Эта претензия не всегда справедлива, так как на срубах конопатку приходится выполнять часто, независимо от устройства крыши. В то же время использование современного кровельного покрытия хорошо защищает слеги, поэтому ремонтировать крышу на самцах приходится не чаще, чем стропильную балку.

Особенности монтажа крыши на самцах в срубной избе

В первую очередь потребуется заготовить материал для самцов. Для этого выбирают наиболее ровные и бездефектные бревна, обрезают каждый отрезок в размер плюс запас в 50 мм. Каждый фронтон предварительно раскладывают на ровной и плоской площадке, на самцах наносят метки и нумеруют, чтобы не перепутать при сборке.

Перед началом монтажа на каждой из боковых стен сруба прибивают вертикальную планку, ее будут использовать в качестве ориентира при укладке самцов. При сборке фасада важно выдержать геометрию, поэтому между планками натягивают шнур, обозначающий срединную линию.

После сборки обоих фасадов правильность укладки самцов на крыше еще проверяют двумя горизонтальными шнурами и одним отвесом. Не снимая шнуров, устанавливают коньковую балку.

Крыши для высоких построек

При том, что рубленая коробка считается одним из наиболее прочных и жестких вариантов деревянных зданий, из–за неплотного прилегания бревен новый сруб остается достаточно неустойчивым. По мере завершения усадки венцов жесткость возрастает, пока постройка не «осядет», крыша на самцах остается неустойчивой. Любой крен строения может деформировать крышу и разорвать замки на самцах.

Чтобы избежать подобного эффекта, начиная с последних трех венцов и далее все ряды фронтонов укладываются со сдвигом бревен внутрь дома. Каждый последующий венец получался меньше, соответственно, коробка сужалась к верху пирамидой. При возникновении крена здания проекция основания крыши на самцах все равно не выходит за пределы подошвы постройки, и угрозы разрушения нет.

Монтаж слегов на самцы

Это наиболее ответственная часть установки несущего каркаса. Дело в том, что каждую слеговую поперечину перед запилом пазов и укладкой на самцы необходимо выровнять по вертикали и горизонтали. Балка должна находиться в одной плоскости. Особое внимание уделяется разметке и укладке первой нижней поперечины-слега. Все остальные балки ставить на самцы проще, можно использовать доску-шаблон. Опираясь мерилом на нижний слег и коньковую балку, выровнять новую поперечину не представляет особой сложности.

Замки на самцах врезают двумя способами. Первый вариант называют «чаша с курдюком». В результате слеги осаживаются на полкорпуса ниже верхней линии поверхности самца. Но такой способ подходит для относительно коротких и высоких скатов, хотя замок получается прочным и, главное, с хорошими теплоизолирующими характеристиками. Изготовление замка требует тщательной подгонки, так как легко промахнуться с уровнем осадки на вырезанной площадке.

Второй способ более простой. Бензопилой или электропилой просто запиливают на самцах полукруглый паз, размером равным диаметру слеговой балки. Преимуществом данного способа является простой способ выравнивания поверхности крыши. После того как все слеговые балки выровнены в одной плоскости, их фиксируют на самцах. В старину слеги прочно перевязывали джутовой веревкой до окончания усадки. Через полтора года снимали с крыши ветровую планку и край кровли, после чего в замки на самцах дополнительно устанавливали шпонки или нагеля.

Кровля для крыши на самцах

Если собрать каркас по правилам, то конструкция получается достаточно прочной, чтобы удержать практически любой вид кровельного покрытия. В старину поверхность закрывали тесом или досками с подрезанным клином краем. В результате укладки края перекрываются и образуют плотный стык, который забивается джутом с глиной.

В современных условиях крыша на самцах может выдержать керамическую черепицу, можно использовать шифер, ондулин или любой вид металлического кровельного покрытия. Если планируется уложить мягкую битумную черепицу, то вместо сплошной заделки фанерной контробрешетки можно зашить слеги широкими кусками обзола или нарезным горбылем. Главное, чтобы стыки были ровным и плоскими.

Иногда схему на самцах выбирают для обустройства крыш зданий, расположенных на пригорках, на холмах, в чистом поле, где нередко случаются мощные порывы ветра. В тяжелых условиях, когда стропильные каркасы складываются, как карточные домики, крыша на самцах выдерживает нагрузку и даже не требует дополнительных мер усиления каркаса.

Если требуется выбрать вариант крыши для помещения, в котором не предусмотрено полноценное перекрытие потолка, и каркас усилен только потолочными балками, то вариант на самцах будет наиболее подходящим из всех существующих. Схему можно использовать для зданий замкового типа с высокими потолками. Нередко к укладке кровли на самцах прибегают специально в тех случаях, когда запланировано устройство прозрачной вставки размером на полкрыши, балкона или верхней террасы-балкона.

Заключение

Крыша на самцах строится долго. Время, необходимое на сборку каркаса, в несколько раз больше, чем для стропильной конструкции, но трудности с подгонкой слегов вполне оправданы. Тем более, что при использовании современных инструментов и способов измерения сделать это намного проще, чем в старину. Вместо деревянных нагелей и шпонок вполне возможно использовать современные саморезы, пластиковые закладные элементы, клей и полимерную кровлю.

Конструкции крыш и виды стропильных систем

Устройство крыши жилого дома может быть самым различным. От самых простых и недорогих односкатных крыш и до многощипцовых крыш, выстроенных по индивидуальному дизайнерскому проекту, крыш изысканного вкуса и неповторимого внешнего вида.

 

Какие бывают конструкции крыш

В зависимости от количества скатов, углов наклона, назначения чердачного помещения и других факторов конструкции крыш бывают нескольких видов: 

1. Односкатная крыша

Односкатную крышу при строительстве жилых домов применяют редко – исключительно из соображений экономии, так как  на строительство такой крыши идет наименьшее количество стройматериалов. Однако по внешнему виду она непривлекательна.

 

Если Вы все же решили остановиться на односкатной крыше, ее скат лучше обратить к наветренной стороне, чтобы защита от осадков была более эффективной.

 

2. Двухскатная крыша

Наиболее простой по конструкции стропильной системы является двухскатная крыша.

 

Здесь все односторонние стропильные ноги и формируют, собственно скат – наклонную плоскость. Такие плоскости с разных сторон дома могут быть равнозначными, когда коньковый прогон проходит по центральной оси дома.

 

Если же конек смещен относительно центра, плоскости получатся разного размера и с разными (или одинаковыми) углами скатов.

 

При этом с двух сторон такой крыши образуются фронтоны – вертикальные плоскости между основными стропилами. 

 

Я могу произвести расчет и монтаж стропильной системы двухскатной крыши любой конфигурации, с тем, чтобы она придавала Вашему дому нарядный, привлекательный вид. Даже в такой, казалось бы простой конструкции возможны варианты различного дизайна.

 

Забегая вперед скажу, что стропильные фермы в данном случае могут быть как наслонные, так и висячие – все зависит от размеров и конструкции домостроения.

 

3. Вальмовая крыша

Вальмовые (или четырехскатные) крыши  — очень распространенный вариант конструкции крыши. Она представляет собой сочетание двух скатов в форме трапеции и двух – треугольных (которые и называют вальмами).

 

Трапециевидные скаты, как правило, монтируют на более длинных стенах  дома, а вальмы – на более коротких. Стропильная система вальмовой крыши существенно отличается от двухскатной: в ней есть диагональные стропила, которые и являются основой всей конструкции. Кроме того, для формирования трапециевидных скатов устанавливаются основные и промежуточные наслонные (или висячие) стропила, а также монтируются угловые стропила (или нарожники), формирующие вальмовые скаты.

 

Многие из моих заказчиков предпочитают полувальмовые (или датские) крыши. И действительно – такой тип крыши смотрится очень симпатично с любым кровельным материалом.

 

Отличие такой крыши от вальмовой заключается в том, что вальмы монтируют не на всю высоту крыши, как бы усекая вершину треугольника. Оставшееся пространство до конька образует небольшой фронтон, где я обычно делаю небольшие окошки, чтобы чердачное помещение было освещено. Кроме того они (окошки) придают крыше еще более нарядный вид.

Монтаж стропильной системы вальмовой крыши – процесс трудоемкий и технически более сложный, чем в случае двускатной кровли. Нагрузка на диагональные стропила очень большая, поэтому я укрепляю их с применением шпренгелей, а плоскости трапециевидных скатов – продольными прогонами, которые могут опираться на стойки или укрепляться подкосами.

 

 

Обратите внимание

Обращаю ваше внимание, что стропильная система вальмовой крыши – удовольствие не из дешевых, но и результат превосходит всякие ожидания.

 

Еще одна разновидность вальмовых крыш – шатровые – применяются, когда стены одинаковые по размерам или имеют форму окружности или равностороннего многоугольника. Все плоскости такой крыши представляют собой соединенные вершинами в одной точке. Устройство стропильной системы крыши в данном случае  будет ограничено только диагональными стропилами и нарожниками.

 

4. Ломанная кровля (мансарда)

Чтобы получить дополнительное жилое пространство в доме, вместо чердака часто устраивают мансарду.

 

Крыши мансардного типа часто еще называют ломаными двухскатными крышами, так как плоскости скатов «переломлены» вдоль горизонтальной линии так, что угол уклона ската по линии перелома изменяется. Фронтоны образованные основными стропилами обычно оборудуют окнами, а если предусмотрен балкон – то и дверями.

Монтируется стропильная система ломаной крыши не так, как в предыдущих вариантах. Она  часто имеет в своем составе два вида стропил: наслонные (формирующие более крутой скат) и висячие (составляющие верхнюю, более пологую часть крыши).

 

При строительстве деревянных домом я рекомендую использовать вариант связки мауэрлата с балками перекрытия в прочную основу для мансардной крыши. В случае же кирпичных (шлакоблочных и т.д.) стен, мауэрлат может крепиться только к стенам; балки перекрытия, в этом случае, служат лишь опорой для стоек, ограждающих жилое пространство от остальной части чердака.

 

5. Многощипцовые крыши

Еще более сложные по устройству – многощипцовые крыши – но они и наиболее разнообразны: большое количество ребер и ендов, асимметричность скатов, различные углы наклонно и другие особенности таких крыш делают их поистине произведением дизайнерского (архитектурного) искусства (см. фото).

 

Стропильные системы таких крыш необычайно сложны по устройству, на их монтаж уходит большое количество материала – так что стоимость монтажа стропильной системы таких нестандартных крыш достаточно высока и позволить их себе может далеко не каждый владелец. Зато в результате дом с такой крыше будет иметь неповторимый вид и собственное лицо.

 

Я могу спроектировать и построить крышу любой сложности. Для обсуждения дизайна и всех деталей строительства многощипцовой крыши повышенной сложности я выезжаю на объект лично.

 

Итак, как Вы видите, конструкции стропильных систем напрямую связаны и зависят от конструкции крыши.

 

Мои работы

 

Виды стропильных систем

Всего в практике строительства скатных крыш применяют два вида стропильных систем:

• наслонная – стропильная система, в которой стропильные ноги опираются на стены дома, а средняя часть стропильной фермы (пары) – на стойку, установленную на промежуточную опору в виде стены или отдельной опоры внутри помещения. Если ширина дома не превышает 6,5 метров, можно обойтись и без серединной стойки.
• висячая – стропильная система, опирающаяся только на стены здания. Позволяет перекрыть достаточно большие пролеты. Стропила в такой системе, чтобы уменьшить их распирающее воздействие на стены, стягивают затяжкой, которая, как правило, является одновременно балкой перекрытия. При значительных расстояниях между стенами середину затяжки подвешивают к коньковому прогону бабкой, чтобы избежать недопустимо сильного прогиба.

 

Расход строительных материалов, объем работ и, соответственно, стоимость строительства висячих стропильных систем будет значительно выше, чем в случае с наслонными.

В некоторых случаях, если конструкция здания позволяет, чтобы уменьшить стоимость стропильной системы, я могу использовать как висячие, так и наслонные стропила. Такая комбинированная система при расчете кровли двухскатной крыши чаще всего применяется, если в доме предусмотрены отдельные опоры посреди помещений.

 

Если вы намерены построить красивый дом, но желаете максимально снизить на него расходы – обращайтесь, я помогу выбрать вам самый надежный из всех бюджетных вариантов конструкций крыш и стропильных систем, который удовлетворяет вашим эстетическим запросам. Мои строители заинтересованы предложить вам самый удобный вариант!

 

+7(495) 241-00-59

Монтаж и ремонт кровельных и фасадных покрытий от эконом до VIP-класса

 

мой опыт — ваши сэкономленные деньги и нервы.

Я консультирую всех кто ко мне обращается, даже если вы потом уйдете строится к другой бригаде. 
Задавайте вопросы, не стесняйтесь, я всем отвечаю —  это бесплатно 

+7(495) 241-00-59Я доступен для звонков 7/24 — буду рад вам помочь, обращайтесь!

 

Дополнительные материалы по теме

 

 

Добавить комментарий

Стропильная система крыши: расчет, устройство и монтаж, наслонные и висячие стропила кровли, мауэрлат

Основной несущей конструкцией крыши является стропильная система. Стропила должны выдерживать не только кровельное покрытие, но и ветровую и снеговую нагрузки. Как правило, основные элементы стропильной системы крыши изготавливают из хвойных пород древесины (не более 20% влажности) и обрабатывают специальными огнебиозащитными составами.

Нагрузки, которые воспринимает стропильная система, бывают постоянные и временные. К временным нагрузкам относятся: люди, выходящие на крышу, оборудование для обслуживания или ремонта, временно установленное на кровле, ветровая и снеговая нагрузка. Особые нагрузки: сейсмическое воздействие на здание (в сейсмоопасных районах). Постоянные нагрузки — это вес самой кровельной конструкции (кровельных материалов, стропил, утеплителя и изоляции, а так же отделки потолка помещения).

Снеговая нагрузка

Значение снеговой нагрузки определяют по формуле S=Sg*µ, где Sg — это расчётное значение веса снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности, принимается по таблице:

µ — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на кровлю.
Коэффициент µ зависит от угла наклона ската кровли:
µ=1 — при углах наклона ската кровли меньше 25°.
µ=0,7 — при углах наклона ската кровли от 25 до 60°.
При углах наклона ската кровли более 60° значение µ в расчёте полной снеговой нагрузки не учитывают.

Ветровая нагрузка

Значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте Z над поверхностью земли определяется по формуле W=Wo*k
Wo — значение ветровой нагрузки, которое принимается по таблице ветрового района России

k — коэффициент, который учитывает изменение ветрового давления по высоте, определяется по таблице, в зависимости от типа местности.

Высота здания, в метрах	А	B
5	0,75	0,5
10	1	0,65
20	1,25	0,85

А — открытые побережья, степи, пустыни, тундры.
B — города, лесные массивы и другие местности, которые равномерно покрыты препятствиями высотой более 10 м.
*При определении ветровой нагрузки тип местности может быть различным для разных расчетных направлений ветра.

Карты ветровых и снеговых районов РФ:

Типы стропильных конструкций скатной крыши

По типу строения стропила можно разделить на наслонные и висячие. Основная фигура в стропильной системе — треугольник, поскольку он является наиболее жестким.

Наслонные стропила опираются концами на стены дома, а серединой на промежуточные опоры. Их устанавливают в зданиях с несущей средней стеной или промежуточными опорами. При использовании наслонных стропил расстояние между опорами не должно превышать 6,5 метров. Наличие дополнительных опор позволяет увеличить эту ширину до 12-15 метров. В деревянных домах из оцилиндрованного бревна стропила опираются на верхние венцы, а в каркасных домах — на верхнюю обвязку. В домах из кирпича, камня или блоков в качестве опоры для стропильных балок применяется мауэрлат. При одних и тех же размерах дома крыша с использованием наслонных стропил будет более легкой.

Висячие стропила концами опираются только на стены здания или на мауэрлат (опорный брус), без промежуточных опор. Их применяют в строениях с легкими стенами. Стропильные ноги в такой системе работают на изгиб и сжатие. Конструкция создает горизонтальную распирающую нагрузку, передающуюся стенам. Для уменьшения этой нагрузки применяется металлическая или деревянная затяжка, которая соединяет стропильные ноги. Она располагаться как у основания стропильной ноги, так и выше. И чем выше находится затяжка, тем ее соединение со стропилами должно быть более надежное. Если пролет более 8 метров, то устанавливается «бабка» (стойка с подкосами). Преимущества висячих стропил — это возможность перекрывать большие по размеру пролеты.

При монтаже над несколькими пролетами одной единой стропильной конструкции, висячие и наслонные стропильные фермы возможно чередовать. В местах без промежуточных опор использовать висячие стропила, а в местах с опорами — наслонные стропила.

Мауэрлат

Стропильные ноги опираются не на стены, а на мауэрлат, опорный брус. В деревянных домах мауэрлатом является верхний венец сруба (бревно, брус). Для кирпичных стен это специально устанавливаемый заподлицо с внутренней поверхностью стены брус (с наружной стороны он должен ограждаться выступом кирпичной кладки). Между мауэрлатом и кирпичом обязательно прокладывается слой гидроизоляции из рулонных битумных материалов. Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подкладываться только под стропильную ногу.

1 – мауэрлат; 2 – стропильная нога; 3 – затяжка; 4 – перекрытие.

Коньковый прогон

В верхней части стропильной системы скатной крыши устанавливают прогон, который соединяет между собой стропильные фермы. На коньковом прогоне в дальнейшем и будет сделан конек крыши.

Подбор сечений стропил и других элементов стропильной конструкции

Сечение бруса, который используется для изготовления стропильных ног, будет зависеть от длины стропил, шага их установки и расчетных величин ветровых и снеговых нагрузок по данному региону. В таблице ниже указаны рекомендуемые значения, соответствующие возможным максимальным нагрузкам на стропильную конструкцию для Подмосковья и Москвы. Они не заменят полноценного расчета несущей способности стропильной конструкции, но их можно рассматривать для простых кровельных конструкций. Таблица составлена с учетом ассортимента древесных и пиломатериалов, которые производят российские предприятия по ГОСТу 24454-80 «Необработанная древесина».

Шаг установки стропил (м)	Длина стропильного элемента (м)
	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
0,6	40х150	40х175	50х150	50х150	50х175	50х200	50х200
0,9	50х150	50х175	50х200	75х175	75х175	75х200	75х200
1,1	75х125	75х150	75х175	75х175	75х200	75х200	100х200
1,4	75х150	75х175	75х200	75х200	75х200	100х200	100х200
1,75	75х150	75х200	75х200	100х200	100х200	100х250	100х250
2,15	100х150	100х175	100х200	100х200	100х250	100х250	—

Сечения балок указаны миллиметрах

Рекомендуемые сечения других элементов стропильной системы:

• Мауэрлат: брус 100х100мм, 100х150мм, 150х150мм.
• Диагональные лаги и ендовы: брус сечением 100х200мм.
• Прогоны: брус 100х100мм, 100х150мм, 100х200мм.
• Затяжки: бруса 50х150мм.
• Ригели, выступающие опорой для стоек: брус 100х150мм, 100х200мм.
• Материалом для стоек обычно служит брус 100х100мм или 150х150мм.
• Кобылки, доски карнизов и подкосы: брус 50х150мм.
• Лобовые и подшивочные доски: 22-25х100-150мм.

Монтаж и установка стропильной системы

Монтаж стропил ведется по различным технологиям и зависит от конструкции кровли. Крепление стропил выполняют крепежными элементами – гвозди, шурупы, болты, хомуты, скобы. Они так же используются и для укрепления несущей системы крыши. Элементы стропильной системы, которые соприкасаются с блоками или кирпичной кладкой, нужно защитить от гниения. Это делается прокладкой рулонного материала на битумной основе. Так же деревянные части стропильной конструкции необходимо покрыть огнебиозащитой. 

Мауэрлат крепится к кладке через штыри. Стропильная нога опирается на мауэрлат и притягивается скруткой из проволоки диаметром около 6мм. При установке стропил первым делом монтируют крайние пары стропильных ног, потом при помощи шнура необходимо проверить параллельность их граней. Далее шнур натягивается по коньку, по нему устанавливают промежуточные пары стропил и тщательно их выравнивают. Если на место установки выхода дымохода, вентиляции или мансардного окна попадает стропило, то допустима вырезка части стропильной ноги с установкой поперечных распорок из бруса такого же сечения. Расстояние от деревянных частей до дымохода по строительным нормам должно быть больше 13 см.

Как построить двускатную крышу без потолочных балок | Home Guides

Стандартная треугольная крыша, известная как двускатная крыша, обрамляется стропилами, которые представляют собой диагональные элементы, поддерживающие кровельные материалы. Но двускатная крыша также требует некоторой формы горизонтальных распорок, потому что вес крыши заставляет стропила расширяться по карнизу. Во многих конструкциях эта горизонтальная связь обеспечивается потолочными балками, прикрепленными к нижней части стропил. Если в вашем дизайне нет потолочных балок, как в случае сводчатых потолков, вам понадобится альтернативный подход.

Структурный выступ

Структурный выступ является стандартной альтернативой потолочным балкам. В этой конструкции верхушки стропил крепятся к несущей коньковой балке, идущей по длине кровли. Не путайте эту конструкционную коньковую балку с обычной коньковой доской, которая представляет собой небольшой кусок пиломатериала, который просто облегчает строительство крыши. Для конструкционного конька требуется большая балка, которая переносит вес крыши на прочные стойки, которые обычно находятся в торцевых стенах конструкции.

Расчеты конька конструкций

Проектирование конька конструкции сложнее, чем проектирование крыши, включающей перекрытия балок; вам следует проконсультироваться с инженером-строителем. Тем не менее, вы можете выполнить некоторые базовые вычисления, чтобы получить приблизительное представление о ваших требованиях к гребню. Конек должен выдерживать примерно одну треть веса крыши (остальные две трети поддерживаются боковыми стенками). Найдите площадь вашей крыши в квадратных футах и ​​умножьте ее на максимальную ожидаемую нагрузку на крышу (обычно 40 фунтов на квадратный фут).Разделите это число на 3, чтобы найти максимальную нагрузку на балку конька.

Центральная стена

Несущая центральная стена, которая простирается до внутреннего конька крыши, может заменить структурную коньковую балку. В этой конструкции стропила крепятся к неструктурной коньковой доске, которая опирается непосредственно на внутреннюю стену. Эта внутренняя стена выдерживает вес крыши и не дает провисать коньку; если конек не может провисать, крыша не может перекинуться на карниз. Такой подход позволяет избежать затрат и сложности, связанных с проектированием и строительством крыши с несущей коньковой балкой, но есть один серьезный недостаток: эта центральная стена должна располагаться над фундаментной перегородкой некоторой формы, которая будет передавать нагрузку с крыши на землю. .

Торцевые стены

В небольших конструкциях с умеренными нагрузками на крышу иногда можно отказаться от боковых распорок, если боковые стенки надежно прикреплены к торцевым стенам. Боковые стенки не могут распространяться по углам конструкции, потому что торцевые стенки функционируют как боковые связи, а если боковые стенки короткие, усилие в середине стен легче переносится на углы конструкции. Такой дизайн сложно анализировать напрямую; Если вы выберете этот подход, проконсультируйтесь с опытным плотником или инженером-строителем.

Ссылки

Ресурсы

Биография писателя

Джозеф Уэст пишет о технике, сельском хозяйстве и религии с 2006 года. Он активно участвует в науке и практике устойчивого сельского хозяйства и теперь пишет в основном по этим темам. Он получил сертификат редактора копий в 2009 году и имеет степень бакалавра наук Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Хомуты по сравнению со стропильными стропилами

Ника Громико, CMI® и Бена Громицко

Хомутные стяжки и стропильные стропы представляют собой горизонтальные элементы каркаса крыши, каждая из которых имеет разные цели и требования.Домашние инспекторы должны быть знакомы с этими конструктивными элементами и различиями между ними, поскольку они не совпадают.

В физике натяжение — это сила натяжения, прилагаемая твердым объектом к другому объекту. Элементы растяжения — это твердые объекты (или элементы конструкции), которые подвергаются осевым растягивающим силам или растяжению. Стяжки воротниковые и стропильные — примеры элементов растяжения.

Натяжная стяжка — это структурный элемент, который подвержен сетевому растяжению.

Хомуты

«Воротник-галстук» — это разговорная фраза, которая используется подрядчиками, строителями и инспекторами, но обычно не используется в строительной или инженерной документации.Правильная фраза на самом деле — «луч воротника». В этой статье мы будем использовать «галстук для воротника».

Хомут-стяжка — это натяжная стяжка в верхней трети противоположных двускатных стропил, предназначенная для предотвращения отделения стропил от коньковой балки в периоды несбалансированных нагрузок, например, вызванных подъемом ветра или несбалансированными нагрузками на крышу от снега. Международный жилищный кодекс 2015 года не требует обвязки воротником (или балок воротника). Однако в тех ситуациях, когда они указаны, хомутные стяжки или коньковые перемычки обычно устанавливаются в верхней трети крыши между противостоящими стропилами.В районах с сильным ветром подъем может сорвать крышу дома, если она не прикреплена должным образом.

Хомуты должны иметь размер не менее 1 x 4 дюйма (номинал) с интервалом не более 4 футов по центру.

Другие факты о воротничках:

• Они могут потребоваться, а могут и не потребоваться, в зависимости от юрисдикции. Инспекторы InterNACHI не должны называть отсутствие воротников-завязок дефектом, если они не знают, что завязки-воротники требуются в юрисдикции, где находится дом, на момент его постройки.
• Хомуты, вероятно, не понадобятся, если для крепления стропил к коньку использовались утвержденные металлические соединители.
• Там, где они требуются, они должны быть установлены на всех остальных стропилах, если стропила находятся на 24-дюймовом расстоянии друг от друга.
• Хомуты, вопреки распространенному мнению, не препятствуют расползанию стен.

Стропильные стропы

Стропильные стропы — это натяжные стяжки в нижней трети противостоящих друг другу стропил, которые предназначены для противодействия толчкам стропил наружу под нагрузкой.Во многих ситуациях вы обнаружите, что потолочные балки, установленные параллельно стропилам, предназначены для использования в качестве стропил. На макете каркаса крыши ниже показана стандартная стропильная балка.

Стропильные шпалы устанавливаются между противоположными стропилами, и их следует устанавливать как можно ближе к верхней плите.

Стропильные шпильки выдерживают давление наружу, которое стропила оказывают на внешние стены. Они помогают предотвратить расползание стен из-за веса крыши.При раздвигании стен коньковая доска может прогнуться. Провисание конька — один из признаков того, что в конструкции крыши могут отсутствовать соответствующие стропильные системы. Стропильная шпилька образует нижний пояс простой треугольной стропильной фермы.

Когда потолочные балки проходят перпендикулярно стропилам, инспекторы могут обнаружить, что стропильные балки установлены над потолочными балками в качестве элементов каркаса через каждые 4 фута над балками потолка, соединяющими противоположные стропила.

Стропильные шпильки должны быть не менее 2 х 4 дюймов (номинал).

Прочие сведения о стропильных связях:

• Стропильные стяжки необходимы всегда, если крыша не имеет конструктивного (самонесущего) конька или построена с использованием инженерных ферм. Отсутствие стропил — серьезная структурная проблема для крыши с традиционным каркасом.
• В большинстве домов балки потолка также служат стропильными балками.
• Если стропила ориентированы перпендикулярно балкам потолка, стропильные связи следует устанавливать сразу над балками потолка. Стяжки обычно опираются на балки.
• Когда стропила устанавливаются на 24-дюймовых центрах, стропильные стяжки обычно устанавливаются на все остальные стропила.
• Нет ничего необычного в том, чтобы увидеть стропильные стяжки размером 2 x 4 дюйма или 2 x 6 дюймов.

Усилия растяжения

Стропильные и воротниковые стяжки подвержены воздействию огромных сил растяжения. Эти силы делают крепление шпал к стропильным доскам критической проблемой. Сила в каждой стяжке увеличивается с обратной величиной уклона. Итак, чем больше уклон крыши, тем слабее тяга наружу.

Направление наружу

Нагрузку на конструкцию можно рассчитать, комбинируя статическую нагрузку или вес самой конструкции, временную нагрузку, которая варьируется для разных конструкций, снеговую нагрузку и ветровую нагрузку.

В простой двускатной крыше стропильные доски несут динамические и статические нагрузки, которые толкают вниз и наружу к верхней части несущих стен. Эта горизонтальная тяга наружу может быть значительной. Чтобы противостоять этой горизонтальной толчке наружу, Международный жилищный кодекс требует, чтобы каждая пара стропил должна быть надежно соединена друг с другом с помощью непрерывной балки перекрытия, а конструктивная балка конька должна быть установлена ​​на крышах с уклоном менее 3:12. (см. иллюстрацию ниже).

Балки перекрытия

Если балки потолка не соединены со стропилами на верхней стеновой плите, балки, соединенные выше на чердаке, должны быть установлены как стропильные шпалы или должна быть предусмотрена непрерывная стяжка. Там, где балки перекрытия не параллельны стропилам, следует устанавливать стропильные шпалы. Если потолочные балки или стропильные связи не предусмотрены, конек, образованный этими стропилами, должен поддерживаться стеной или балкой.

Концы потолочных балок должны быть перекрыты внахлест минимум на 3 дюйма или стыковаться с несущими перегородками или балками и пригнаны к несущему элементу.Если потолочные балки используются для обеспечения устойчивости к толчкам стропил, перекрытые балки должны быть скреплены вместе в соответствии с таблицей R802.5.1 (9) IRC. Например, если дом имеет уклон 4:12, стропила расположены по центру 16 дюймов, снеговая нагрузка составляет 30 фунтов на квадратный фут, а пролет крыши составляет 28 футов, вам понадобится восемь общих гвоздей 16d (или гвоздей 40d коробчатые) на каждое соединение стропила с пяточкой. Это много гвоздей, которые может найти домашний инспектор.

Кафедральные потолки

Соборные потолки популярны во многих домах, но у них есть особые проблемы с опускающей нагрузкой на стропила, которые толкают наружу наружные стены.Стяжки с открытыми воротниками и коньковые балки решают многие из этих проблем. Чем выше расположена стяжка, тем меньше рычагов для противодействия силам тяги наружу. Многие соборные потолки часто показывают признаки движения, такие как потрескавшийся гипсокартон. Самый эффективный способ уменьшить внешнюю тягу — использовать конструкционную гребневую балку.

Нижний пояс фермы

В обычной кровельной ферме нижний пояс действует как натяжная связь между внешними стенами.Изменения установленных ферм не допускаются. Обрезка любой фермы, особенно по нижнему поясу, нарушает структурную целостность фермы. Если инспектор обнаружит, что пояс фермы был разрезан, он / она должен порекомендовать обратиться к инженеру-строителю.

Нижний пояс фермы не должен крепиться к внутренней стеновой перегородке. Прикрепление нижнего пояса фермы к внутренней стене может привести к тому, что элементы стенки, рассчитанные на растяжение, станут элементами сжатия.Когда нижний пояс прибивается к верхней пластине внутренней стены, инспектор может заметить растрескивание внутренней отделки в углу готовой стены и потолка.

Нижняя треть

Старые строительные нормы и правила разрешали устанавливать стропильные шпалы очень высоко над верхней стеновой плитой, на уровне двух третей расстояния между верхней плитой и коньком. IRC 2012 теперь ограничивает это расстояние до одной трети расстояния между пластиной и гребнем.Например, если в недостроенном гараже крыша имеет уклон 4:12, а пролет крыши составляет 24 фута, стропильные шпалы должны располагаться на высоте не более 16 дюймов от плиты в соответствии с современными строительными стандартами.

Натяжение

На макете каркаса крыши ниже показан стандартный хомут. Когда нагрузка прилагается вниз, натяжение хомута увеличивается.

Сжатие

На приведенном ниже рисунке показана ферма центральной стойки на столбах.По мере того, как нагрузка прилагается вниз, сжатие в стойках увеличивается.

Изгибающий момент

Изгибающий момент возникает, когда сила изменяется с прямой формы на изогнутую или угловую. На рисунке ниже показана завязка воротника со стропилами поверх стен с традиционным каркасом. При приложении нагрузки вниз стропила входят в изгибающий момент ниже стяжки воротника. Этот изгибающий момент оказывает давление на стены наружу, делая их отвесными.

Резюме

Таким образом, шпалы воротника и стропила выполняют разные функции, но оба являются важными элементами конструкции крыши, и инспекторам полезно знать об их различиях, чтобы правильно выявлять дефекты .

Обрамление потолка собора — Fine Homebuilding

Обрамление интерьера

Q:

В планах дома, который я строю, есть большая комната с соборным потолком .Комната имеет размеры 26 футов по карнизу стен и 20 футов 8 дюймов по фронтону. Как снять балки потолка, не допуская прогиба конька или прогиба стен?

S. A. Macioce, Питтсбург, Пенсильвания

А:

Ответственный редактор Скотт МакБрайд: Чтобы избежать этих проблем в конструкции с соборным потолком, полезно понять, как работает типичный каркас крыши. Фронтон простого плоского потолка на самом деле представляет собой процессию легких ферм, обычно расположенных на расстоянии 16 дюймов.о. c. Каждая ферма состоит из двух противоположных стропил и балки перекрытия. Стропила находятся в сжатом состоянии, давя наружу на стены карниза, а балки потолка находятся в напряжении, натягиваясь внутрь на стены карниза.

В качестве первого варианта увеличения потолочного пространства вы можете переместить балки потолка вверх по стропилам, сделав их хомутами, как показано на рисунке ниже. Часть каждого стропила, которая выступает ниже воротниковой стяжки, на самом деле является консолью; его жесткость передает усилие натяжения воротника на пластину, предотвращая прогиб стен.Чем дальше смещается воротная стяжка, тем длиннее становится консоль стропила. В зависимости от жесткости стропильного полотна будет достигнута точка, в которой стропила начнет прогибаться наружу ниже стяжки воротника. Это раздвигает стены и позволяет коньку провисать. Как правило, когда балки потолка перемещаются вверх, чтобы стать хомутом, их следует поднимать не более чем на одну треть длины стропила.

Следующий вариант, который вы можете рассмотреть при открытии потолочной рамы, — это удалить некоторые балки потолка или хомуты, оставив при этом полный комплект стропил на месте.Обычно для этого оставляют каждую третью завязку воротника и удаляют две промежуточные, как показано на рисунке. У вас все еще есть стропила 16 дюймов. c., чтобы можно было легко покрыть изнанку крыши гипсокартоном, а снаружи фанерой. Но расстояние между стяжками уменьшено до 48 дюймов. в., а плоский потолок устраняется. Стяжки-воротники можно обернуть гипсокартоном или использовать пиломатериалы более высокого сорта, оставив их незащищенными. В такой раме оставшиеся завязки воротника часто складываются вдвое, помещая по одной 2x с каждой стороны стропила.Это уравновешивает конструкцию и делает ее более мощной. (Канал между двумя панелями — хорошее место для скрытого освещения дорожек; свет может отражаться от наклонного потолка вниз в комнату.) Болты — лучший крепеж для соединения стропила / воротника. Если вы прибиваете воротничок к стропилам, используйте много обычных 16d и наклоните их к центру здания; это заставит их закапываться, когда стропила выталкивает наружу.

Вы можете обойтись удалением двух из каждых трех хомутов, потому что пластина карниза стены действует как горизонтальная балка.Он передает внешнюю тягу двух промежуточных 16-дюймовых. о. c. стропила туда, где противостоящие пластины связаны между собой оставшимися хомутами. Кстати, 48-дюйм. о. c. правило для расстояния между воротником и галстуком преобладало во времена стен 2 × 4. Поскольку большинство внешних стен теперь обрамлены двойными верхними пластинами 2 × 6, вы можете увеличить это расстояние в зависимости от веса крыши. Очевидно, что ваш окончательный проект должен быть рассмотрен архитектором или инженером.

Последним вариантом открытия потолочного пространства будет подвешивание всех стропил на конструкционной балке конька, поддерживаемой с каждого конца стеной, как показано на рисунке внизу слева.Эта балка должна выдерживать половину веса всей крыши. Вторую половину несут карнизные стены. Хорошая вещь в этом подходе — его простота. Не очень-то приятно, во-первых, получить такой большой луч. В вашем случае 26 футов. длинный луч будет очень здоровенным. Если у вас под рукой кран, вы можете использовать цельную балку, такую ​​как стальной двутавр или клееный брус. Если вы полагаетесь на силу мускулов, вам, вероятно, захочется установить строительные леса, чтобы можно было сложить балку вместе из более мелких элементов.Сюда могут входить 2x пиломатериалы, микролампы толщиной 1-3 / 4 дюйма или стальные перекладины.

Подробнее о соборных потолках:

Комфортные соборные потолки — Соборные потолки могут оставлять в больших комнатах ощущение пещеры и отталкивания. Вот несколько приемов, которые помогут сделать это пространство более привлекательным и комфортным.

Откройте потолок с помощью стальной многослойной конструкции — Изогнутая под углом стальная пластина, закрепленная болтами между стропилами, устраняет необходимость в стропильных связях в этом соборном потолке.

Реконструкция потолка: от квартиры к собору — Открытие плоского потолка в семейной комнате этого дома в стиле ранчо преобразило пространство.

Изоляция потолка собора — Мартин Холладей объясняет, как изолировать и детализировать потолок собора, чтобы избежать проблем с влажностью.

Подпишитесь на участие в голосовании сегодня и получите последние инструкции от Fine Homebuilding, а также специальные предложения.

Получайте советы, предложения и советы экспертов по строительству дома на свой почтовый ящик

×

Стропильные шпалы и крыши с мелким уклоном

А. Джордан Трусделл, инженер-строитель из Блэксбурга, штат Вирджиния, отвечает: В простой двускатной крыше стропила несут динамические и статические нагрузки, которые толкают вниз и наружу к верхней части несущих стен. Эта горизонтальная нагрузка — или тяга — может быть значительной, особенно на крышах с низким скатом. Чтобы противостоять толчкам, IRC требует наличия конструктивного конька (необходимого для любой крыши с уклоном менее 3/12) или для надежного соединения каждой пары стропил друг с другом непрерывной балкой перекрытия (R802.3, 2006 IRC).

Кодекс позволяет устанавливать балки над верхней пластиной, но только при определенных условиях. Предыдущие строительные нормы и правила разрешали размещать стропильные шпалы над пластиной на высоте двух третей расстояния между верхней пластиной и коньком, но IRC 2006 теперь ограничивает эту высоту одной третью расстояния между пластиной и коньком (см. Сноска A, таблица R802.5.1, 2006 IRC). Если ваш гараж имеет ширину 24 фута и крышу 4/12, новые стропильные балки можно разместить на высоте не более 16 дюймов от плиты без дополнительных инженерных работ.

С практической точки зрения сложно использовать высокие стропильные системы на крыше с низким скатом, поскольку сила в каждой стяжке возрастает пропорционально уклону. А когда стропильные стропы используются над плитой, пролет стропил должен быть уменьшен на 33% по сравнению с пролетом, допустимым, когда стяжки находятся на пластине. Вот формула, которую я использую для определения силы стяжки: T = W / 2 x H / hx прогон / подъем, где W равняется нагрузке на стропила, H равняется высоте конька, а h равняется расстоянию от конька до центра стяжки (иллюстрация ниже) .

В этом примере, когда W = 960, усилие стяжки на плите, когда стропила на 24 дюйма по центру с шагом 4/12 и размахом 12 футов, составляет 1440 фунтов. Перемещение стропильных стропил только на 16 дюймов от плиты (максимум, разрешенный кодексом) увеличивает усилие стяжки с 1440 фунтов до 2160 фунтов. Сравните это с крышей 12/12 с аналогичным каркасом, имеющей аналогичные нагрузки: сила стяжки на плите составляет 480 фунтов — и только 720 фунтов, когда стяжки находятся на высоте 4 фута от плиты (опять же, максимум, разрешенный кодексом).

Легко недооценить количество крепежей, необходимых для каждого соединения стропила (и в любом центральном стыке в этой сборке). Чтобы найти количество креплений на соединение, разделите усилие стяжки на 100 фунтов на гвоздь (типичная нагрузка гвоздя 16d). Как видите, даже на плите требуется 15 гвоздей для каждого соединения в вашей 4/12 кровле; переместите стропильные стропы вверх, и на каждое соединение понадобится 22 гвоздя. Другой вариант, который потребует меньшего количества крепежных деталей, — это использовать болты вместо гвоздей (см. Practical Engineering, 5/96, где представлена ​​таблица болтов и гвоздей).

Если конструкция стропил значительно не переоценена и вы не сможете найти способ прибить новые шпалы, не раскалывая существующие пиломатериалы, маловероятно, что вы сможете поднять потолок более чем на 15 процентов от общей высоты крыши без посторонней помощи. инженера-строителя.

Техника создания каркаса двускатной крыши

После изучения того, как строить стены, каркасные полы и потолки, каркас двускатной крыши является следующим логическим шагом в изучении столярного дела.Некоторые крыши настолько сложны, что требуют знаний и терпения даже самые опытные кровельщики. Однако простая прямая двускатная крыша не относится к таким видам крыш.

Если вы умеете читать книгу стропил, нарисуйте прямоугольный треугольник, используйте квадрат для обрамления или скорость квадратной, а с помощью циркулярной пилы можно обрамить двускатную крышу. После вы освоили простую двускатную крышу, вы можете перейти к более сложные крыши.

Теория каркаса двускатной крыши

Основными частями являются коньковая доска, шпильки фронтона и общие стропила.Двускатная крыша наклонена вниз в двух направлениях, как два прямоугольных треугольника, соединенных вместе на вертикальной линии треугольника.

Коньковая доска проходит по пику крыши параллельно внешние стены. Верх общих стропил прибиваем к коньку. доску и наклоните вниз к наружным стенам, где они прибиты к потолочные балки и внешние стены.

Все стандартные стропила одинакового размера и длины для каждого пролета и ската крыши. Обрамление двускатной крыши похоже на обучение вождению, вам не нужно знать, как автомобиль работает, но вы станете лучшим водителем, если сделаете это.Ты не Чтобы хорошо резать крышу, нужно быть экспертом по теореме Пифагора, но чем лучше вы ее поймете, тем лучше вы станете строителем кровли.

Детали каркаса двускатной крыши

Обрамление двускатной крыши

Перед тем, как приступить к обрамлению двускатной крыши, стены должны быть отремонтированы, облицованы, скреплены, обшиты, а балки потолка прибиты локации. После того, как все это будет сделано, вам нужно будет построить прочный платформа, с которой можно работать. Я обычно использую кровельную обшивку, уложенную плашмя верх потолка балки.После того, как кровля будет обрамлена, можно обшить затем будет передан наверх для установки на стропила.

Если скат крыши крутой или большой пролет стропил вам нужно будет построить своего рода строительные леса, чтобы прибить вершины общих стропила. Постройте эти леса в центре пролета и на высота, при которой ваше плечо будет на четыре-шесть дюймов ниже низа коньковой доски. Такая высота подмостей облегчит установку коньковая доска и маневр при заливке общих стропил.

После определения длины стропил и создания выкройки стропил нужно вырезать еще два обычных стропила и проверить их соответствие деревянным блок для временного представления коньковой доски. Тем меньше опыта у вас иметь при резке крыш более важные испытания длина общих стропил становится. Вы, вероятно, будете прощены из-за неправильного срезания пары стропил, но вся нагрузка на крышу — это другая история.

Укладка коньковой доски

Коньковая доска должна быть на один размер больше обычных стропил. достичь полной опоры, 2 х 4 стропила = 2 х 6 коньковых досок и т. д.Всегда используйте красивый ровный брус для коньковой доски, это сделает установку стропила легче, а также сделать линию гребня более прямой.

Для облегчения работы плотников, возводящих крышу, перед подачей коньковой доски необходимо разложить ее. При кадрировании вмещает любую работу, которую можно выполнять, стоя на земле должно быть сделано, это намного эффективнее, безопаснее и точнее.

Раньше При раскладке коньковой доски убедитесь, что она ровная с обоих концов.отметка выступите за концевой выступ фронтона и разорвите коньковую доску до чуть меньшего чем ширина фасада, чтобы он не мешал потолку, когда применяется. Стропило фронтона должно быть выложено на внутренней стороне торцевая стенка, чтобы можно было прибить к ней шпильки без выемки шпильки по размеру.

Разложите остальные стропила до зеркального отражения. планировка балок потолка так, чтобы стропила можно было прибивать вдоль сторона. Если здание длиннее одной секции коньковой доски, вы нужно будет соединить еще один на конце.

Я обычно использую блок 14 1/2 дюйма или кусок OSB, старайтесь не прибивать его к тому месту, где будет уходить стропила. Его также нужно прижать сверху конька, чтобы не торчать над стропилами.

Установка коньковой доски

Я рекомендую, по крайней мере, трех плотников установить коньковую доску, два в центре и один для обработки внешних стен. Обрамление двускатной крыши Техника, которую я опишу здесь, использует обычные стропила для установки конька доска в нужном положении, устраняя необходимость во временных подпорках и большом количестве угадай работу.

Начните с одного стропила от фронтальной стены с одним человеком в центре и одним на внешней стене.

Тянуть вверх по стропильной балке на одну отметку от торца фронтона и передайте ее до человек в центре. Держите верх стропила рядом с тем местом, где оно будет идти, и Прикрепив заднюю часть рта птицы к внешней стене, прибейте ее вниз к двойной верхней пластине. Не прибивайте стропила к потолку балки пока нет. Перейдите на другую сторону и проделайте то же самое с противостоящие стропила.

Как только дно противостоящего к верхней плите прибиты стропила, они будут упираться друг в друга и поддерживаем себя.Оставьте там одного плотника, чтобы уравновесить их, особенно если ветрено.

Спуститесь на одно стропило от конца коньковой доски и повторите процесс.

Сейчас вставьте коньковую доску между двумя комплектами стропил из снизу и прибейте стропила по правильным отметкам разметки. Это часто гвоздем за восемь пенни в верхней части стропила легче удерживать это на месте, пока не будут вставлены шестнадцать гвоздей за пенни.

К Выровнять коньковую доску с балками потолка, нанять одного плотника стабилизируйте гребень в его приблизительном положении.Отмерьте, отрежьте и установите центральную стойку фронтона между верхом фронтона стены и низом коньковой доски.

отвес вверх по шпильке фронтона и гвоздь к скобе, чтобы удерживать квадрат конька, взять старайтесь не ставить его там, где в конечном итоге уйдет стропила. После хребта был закреплен, теперь вы можете прикрепить четыре стропила к потолку балки.

Каркас двускатной крыши, вид с торца

Ниже приведено изображение каркаса двускатной крыши с прибитой гвоздями центральной стойки фронтона.

После того, как первая коньковая доска установлена ​​и закреплена на месте продолжайте установку оставшегося конька до другого конца здания достигается.

С помощью соединительного блока вы можете просто прибейте конец второго гребня к первому и сдвиньте другой конец вверх между двумя общими стропилами установить высоту.

Когда вы дойдете до другого конца здания, вам нужно будет обрезать дальний конец гребня, чтобы он совпадал с выступом.

После того, как вся коньковая доска будет поднята, можно залить остальные обычные стропила.

Кому держите коньковую доску ровно, на одну сторону положите два стропила а затем два с противоположной стороны, прибив их к верхней пластине, потолочные балки и конек по ходу.

страниц, связанных с каркасом двускатной крыши

---

Стропила и стропила Armchair Builder :: Блог :: Стройте, ремонтируйте и ремонтируйте свой собственный дом. Экономьте деньги как застройщик.

Стропила для кровельного перекрытия

Что лучше при строительстве нового дома: стропила или стропильные фермы? Вам может быть интересно, в чем разница между этими двумя. Здесь мы обсудим плюсы и минусы каждого из них. Мы надеемся дать вам несколько советов относительно того, какой вариант лучше всего подойдет для вашего нового дома.

Традиционные стропила

В старину все дома строились с использованием традиционных стропил (см. Рисунок выше). Вы знаете, где вы используете размерные пиломатериалы (например, 2 × 8 или 2 × 10) для поддержки крыши. Доска у пика, на которую стянуты стропила, называется коньковой доской. Горизонтальные элементы, расположенные примерно на полпути вниз, называются завязками-воротниками. Эти хомуты удерживают вместе стропила и плоскости крыши.

Постройте свой собственный небольшой дом за 165 тысяч долларов. Щелкните здесь, чтобы узнать подробности.

Стоимость

Так почему же сегодня мы не так часто используем стропила в новых домах? Это в первую очередь потому, что стропильные фермы заменили стропила в большинстве домашних конструкций, потому что они менее дороги. Фермы крыши имеют меньшие деревянные элементы, которые спроектированы так, чтобы обеспечивать аналогичную прочность без использования всей дорогой древесины. На самом деле речь идет об эффективном использовании материалов и рабочей силы. Фермы изготавливаются на заводе-изготовителе, который обеспечивает контролируемую среду для получения продукции высочайшего качества.А поскольку многие из этих заводов автоматизированы, они могут строить фермы с меньшими затратами, чем требуется для установки стропил на месте.

Фермы крыши

Экономия времени

Установка стропил

на стройплощадке занимает гораздо больше времени, чем кровельные фермы. Опытные плотники могут установить фермы крыши в среднем доме в США за день. С другой стороны, установка стропил может занять до недели.

Стропила открытого типа

Одним из основных преимуществ использования стропил сегодня является открытое пространство, которое они создают.Если вы планируете создать сводчатое пространство, стропила помогут вам максимально увеличить открытое пространство. Фермы могут создавать сводчатые потолки, но они не так эффективны при открытии пространства, как традиционные стропила.

Стропила также полезны для создания открытого пространства для жилого помещения. На картинке выше на самом деле будет шкаф в главной спальне над гаражом. Вы можете увидеть, как стропила открывают пространство для максимального хранения. Единственная площадь, занимаемая стропилами, — это фактическая глубина каждого элемента.Изоляция будет проходить между стропилами, а гипсокартон будет нанесен непосредственно на лицевую сторону каждого элемента. Опять же, фермы могут создавать такое же открытое пространство, но не так эффективно.

Время выполнения

Еще одно преимущество использования стропил вместо ферм — это время выполнения заказа. Для стропильных систем крыши требуются инженерные решения и чертежи. Это может занять несколько недель. Поэтому, если у вас есть проект, который вы не планировали начинать, стропила помогут вам начать работу быстрее.

Стропила для малых проектов

Когда работа небольшая, стропила — единственный выход.Например, если вы делаете небольшое дополнение к своему дому, возможно, нет смысла тратить время на создание конструкции и компоновки стропильной фермы крыши. Гараж — еще один пример небольшого проекта, в котором вы можете просто использовать стропила.

Удаленные проекты

Иногда имеет смысл использовать стропила в зависимости от местоположения вашего нового дома. Если ваш участок находится на острове или высоко в горах, вывести фермы крыши на строительную площадку может быть сложно из-за их большого размера.В зависимости от конфигурации крыши фермы могут быть достаточно длинными и широкими. Даже среднему дому, построенному с фермами крыши, для доставки потребуется груз шириной 18 колес.

Качество

Когда дело доходит до качества, действительно нет разницы между стропилами и стропилами крыши. Если вы не собираетесь использовать открытые стропила, конечный результат будет одинаковым, независимо от того, используете ли вы стропильные фермы или стропила. Итак, ваше решение использовать одно вместо другого действительно сводится к стоимости. Обязательно оцените оба варианта как минимум трем плотникам, трем поставщикам пиломатериалов и трем компаниям, занимающимся фермой.Попросите своего плотника рассчитать стоимость крана для установки стропильных ферм в заявке и убедитесь, что компании, занимающиеся фермой, включают стоимость доставки в свою цену. Это должно позволить вам решить, подходят ли стропила для вашего проекта.

Задумывались ли вы о строительстве собственного дома? Обязательно загляните на нашу страницу ресурсов о том, как построить собственный дом, и вы найдете массу бесплатных видео и статей о том, как это сделать. У нас также есть отличные ресурсы, которые ранее были доступны только для профессиональных строителей.Эти продукты в Armchair Builder ESTORE сэкономят вам время и деньги на вашем новом доме или новом проекте.

Нет тегов

стропил против ферм для сарая: что лучше?

Строите сарай и задаетесь вопросом о конструкции и конструкции каркаса его крыши? Вы знаете, что стропила — это традиционный способ строительства крыши, но вы слышали, что фермы могут ускорить процесс строительства крыши. Итак, в чем преимущества стропил перед сараем?

Стропила

обеспечивают больше места для хранения и более широкий выбор вариантов конструкции крыши, а фермы обеспечивают прочность и упрощают процесс установки.Стропила лучше подходят для небольших навесов, а фермы лучше для больших навесов, поскольку их сложно установить на небольших зданиях.

В этой статье мы рассмотрим плюсы и минусы стропил и ферм и рассмотрим, какой метод лучше всего подходит для наиболее популярных стилей односкатной крыши, чтобы помочь вам определить, какой из них подходит для вашего сарая.

Что такое стропила?

Также известный как каркас из палок , стропила — это традиционный способ возведения крыш навесов и домов.

В стропилах используются угловые стропильные доски для соединения внешних стен с так называемой «коньковой доской», которая является вершиной крыши. Стропила соединяются со стенами с помощью горизонтальных балок, называемых балками перекрытия. Стропильные доски обычно проходят мимо внешних стен, создавая перекрытия, способствующие правильному дренажу.

Для скатов крыши с меньшими уклонами и большими пролетами используется коньковая балка для поддержки стропил вместо стропильной доски.

Балки перекрытия создают структуру, на которую опирается потолок, и предотвращают расползание стропил.Около пика используются стяжки-воротники, чтобы стропила не отделялась от коньковой доски.

В связи с меньшими размерами конструкции сарая, конструкция стропил осуществляется за счет использования 2х4 и 2х6.

Стропила Профи

Одно из самых больших преимуществ стропил — это чердачное пространство , которое они предоставляют. Конструкция стропил учитывает открытое пространство на чердаке.

Из-за этого стропила часто используются для изготовления сводчатых или соборных потолков в домах.Для сарая стропила предлагают дополнительное пространство, которое можно использовать для хранения вещей.

Поскольку стропила изготавливаются с использованием каркаса из прутьев, крышу можно строить по частям без установки крупных предварительно собранных частей, которые могут потребовать дополнительных рук. Они также позволяют настраивать дизайн крыши.

Стропила против

Тем не менее, есть веская причина, по которой стропила больше не являются предпочтительным средством строительства крыши для домов. Поскольку стропила должны быть построены на месте, их строительство занимает на больше времени, требует больше времени.

Они также требуют точности. Использование скоростного угольника для точного измерения углов является обязательным требованием при строительстве стропил. Строительство стропил требует точных измерений и расчетов, что может быть затруднительно для тех, у кого нет опыта работы с деревом.

И хотя есть много ресурсов, которые могут помочь вам в этом процессе, имейте в виду, что конструкция стропил зависит от конкретных размеров вашего сарая.

Если вы не используете планы, соответствующие этим размерам, вам нужно будет рассчитать размеры стропил самостоятельно.

Стропила не только отнимают у вас больше времени, но и требуют больше денег. Материалы, необходимые для строительства стропильной крыши, также обычно делают их дороже, чем фермы.

Что такое фермы?

Ферма — это деревянный каркас, предназначенный для структурной поддержки пространства над комнатой и одновременно поддержки крыши.

Вместо использования коньковой доски со стропильными досками обычная ферма крыши состоит из двух наклонных балок, образующих линию крыши, называемую верхними поясами.Прямая балка, называемая нижней хордой, создает гипотенузу этого треугольника, поддерживая верхние хорды в их основании.

Балка, называемая королевской стойкой, проходит от центра нижнего пояса до вершины верхних поясов. Хомутовые стяжки заменяются перемычками фермы, которые представляют собой наклонные доски, идущие от центра нижнего пояса и основания центральной стойки к центру каждого верхнего пояса, обеспечивая дополнительную поддержку.

Все доски соединены вместе с помощью металлических вставок на каждом стыке.В отличие от стропил, которые должны быть изготовлены на месте, стропильные фермы собираются на складе заранее, а затем отправляются на строительную площадку для установки.

Плюсы фермы

Качество сборки, прочность, экономия затрат и времени — это самые большие преимущества, которые могут предложить фермы. Поскольку они строятся на складе с использованием автоматизированных машин, которые делают точные измерения и разрезы, качество ферм значительно выше, чем стропил, которые изготавливаются вручную на месте. Это означает меньше ошибок при строительстве вашей крыши.

Что вам дает эта лямка из балок? Много сил. Эта дополнительная древесина означает, что ферма может охватывать примерно вдвое большее расстояние между стропилами, прежде чем потребуется дополнительная поддержка.

А поскольку стропильные фермы являются сборными, нет необходимости в трудоемком строительстве на стройплощадке. После доставки ферму ее можно установить в относительно короткие сроки, что позволит вам быстро установить крышу и защитить сарай от непогоды.

Даже если вы решите построить фермы, добиться лучшего качества и точности с помощью фермы будет проще.Строительство фермы может происходить в пределах вашего гаража с использованием зажимных приспособлений и плоской поверхности для обеспечения последовательности и точности.

Фермы также обычно являются более дешевым вариантом по сравнению со стоимостью материалов, необходимых для строительства стропил. Поскольку фермы предварительно собраны, нет отходов от резки. Это преимущество, конечно, существует только у сборных ферм.

Минусы фермы

При использовании стропильных ферм следует учитывать некоторые недостатки. Поскольку фермы предварительно собраны, для их установки требуется тяжелый подъем .

Хотя вашему сараю, скорее всего, не потребуется кран для установки фермы, как в доме, фермы сарая по-прежнему достаточно тяжелые и достаточно громоздкие, чтобы для установки потребовалось хотя бы несколько дополнительных пар рук.

И поскольку их конструкция требует наличия перемычки балок, фермы не допускают открытого пространства в области потолка. Это означает отсутствие открытого потолка или чердака для дополнительного хранения вещей.

Сборные фермы для навесов также обычно доступны только в полных комплектах.Итак, если вы строите сарай по своему проекту, вам нужно будет построить фермы. И как только вы сделаете эти фермы, впоследствии будет очень сложно изменить вашу конструкцию.

Это может означать, что если вы хотите использовать фермы для строительства своей крыши, вам, возможно, придется спроектировать и построить их самостоятельно, что устраняет преимущества экономии средств и времени, о которых мы говорили ранее.

Стропила и фермы для навеса

Несмотря на то, что есть сходства, факторы, которые необходимо учитывать при определении того, использовать ли стропила или фермы для односкатной крыши, могут сильно отличаться для дома от сарая.

Сложность

Во-первых, вы должны учитывать сложность проекта. Использование стропил с навесами требует некоторых ноу-хау в области деревообработки и точной резки.

Вам необходимо определить, под каким углом обрезать стропила, чтобы они обеспечили правильный наклон линии крыши, а также обеспечили соединение заподлицо с коньковой доской (это называется коньковой обрезкой).

Вам также необходимо выполнить сложные надрезы, такие как надрез с красочным названием «Птичья пасть». Нет, этот порез не причиняет вреда никому из наших пернатых друзей.Вырез «птичий рот» — это вырез треугольной формы, вырезанный из каждого стропила, который позволяет им прилегать заподлицо на верхней плите внешней стены.

Выполнение этого разреза и гребня конька так, чтобы оба соединения плотно прилегали к коньковой доске и стене сарая, имеет решающее значение. Это необходимо делать для каждой используемой стропильной доски, что делает строительство стропил трудоемким и несколько утомительным.

Да, и это нужно делать снаружи, устанавливая каждое стропило по частям.И убедитесь, что вы не тратите слишком много времени на измерения и стрижку, потому что, пока вы не установите эту крышу, в вашем сарае для Матери-природы будет сезон открытых дверей.

Для сравнения, фермы менее сложные. Если вы можете купить сборную ферму, то процесс установки станет значительно проще, поскольку за вас большую часть работы проделал кто-то другой.

Даже если вам нужно построить каждую ферму самостоятельно, у вас есть несколько преимуществ. Во-первых, вы можете построить его, не выходя из гаража, выровняв и собрав каждую деталь на ровной гладкой поверхности.

И как только вы сделаете одну, у вас будет образец, которому нужно следовать для каждой последующей фермы.

Время тоже на вашей стороне. Если до начала строительства сарая вы знаете, что собираетесь использовать фермы, то вы можете сначала построить фермы, чтобы они были готовы к установке, когда придет время.

Это ограничивает время, которое ваш сарай должен проводить под воздействием элементов.

Подшипник нагрузки

Одна из причин, по которой фермы все чаще используются при строительстве домов, заключается в том, что они значительно прочнее и, следовательно, могут охватывать большие расстояния без необходимости использования несущих внутренних стен.

Это преимущество в прочности связано со всей этой сеткой, которая добавляет поддержку каждой ферме.

Тем не менее, это преимущество только в том случае, если вы строите очень большой сарай. Фермы обычно могут выдерживать пролеты до 60 футов, в то время как стропила могут выдерживать только около 30 футов. Однако стропила могут выдерживать большее расстояние, если используется коньковая балка.

Прежде чем вы решите, что ваш сарай шириной 20 футов должен хорошо справиться со стропилами, примите во внимание, что эти расстояния начинают сокращаться, когда вы добавляете вес, например, пару сотен фунтов снега и льда.

Если вы живете в той части мира, где ежегодно выпадает значительное количество замерзших осадков, то вам, вероятно, потребуется дополнительная прочность вашей крыши, чтобы она не провисла или даже не рухнула под тяжестью всего этого белого вещества.

Стоимость

Существуют значительные различия в стоимости при рассмотрении крыши в стиле фермы и крыши в стиле стропила для дома. Из-за профессиональных навыков и времени, необходимого для строительства стропил, крыши, построенные с использованием стропил, могут стоить на 50% дороже, чем крыши, построенные с использованием ферм.

Если вы не планируете нанять кого-то, кто поможет вам построить крышу, это обычно не относится к навесам. Крыши стропильного типа могут стоить вам немного дороже из-за ненужных затрат на распил; однако это только в том случае, если другим вариантом была сборная ферма.

Строительство фермы также приведет к значительным отходам и, следовательно, к снижению затрат.

Какие крыши лучше подходят для стропил… стропил?

Хотя для большинства стилей крыши можно использовать стропильную или стропильную крышу, в зависимости от выбранного стиля крыши, безусловно, есть свои преимущества и недостатки.

Крыша в стиле овчарка, например, лучше обслуживается стропилами. Почему? У этого сарая в стиле сарая есть крыша, которая составляет значительную часть внутреннего пространства вашего сарая.

Заполнение его сеткой фермы сделало бы сарай с двускатной крышей практически непригодным для использования, если только он не будет очень высоким. Хотя некоторые фермы предназначены для создания чердачного пространства, это стиль крыши, который намного лучше обслуживается стропилами.

Как и в случае с крышей в стиле гамбрел, если вы собираетесь использовать фронтоны, пространство на чердаке, создаваемое крутым скатом крыши сарая, является ценным для хранения вещей.Вы не хотите заполнять его ремнями фермы. Стропила здесь — логичный выбор.

Тем не менее, вы можете сделать простую ферму, которая будет работать для фронтона и при этом даст вам место для хранения, удалив некоторые из перемычек фермы. Просто помните, что это ослабит вашу крышу, поэтому используйте этот вариант только для небольших навесов.

Для небольших кровельных профилей, таких как соляной ящик, вы можете выбрать либо стропила, либо фермы. Поскольку пространство на крыше этого типа крыши относительно меньше, фермы требуют небольшого количества ремней и устраняют лишь небольшое пространство на площади крыши.

Если вы живете в районе, где ежегодно выпадает значительное количество снега, подумайте об использовании ферм или включении потолочных балок как части конструкции стропил для солярия.

Для односкатных и наклонных крыш зависит от размера и веса.

Вы редко встретите фермы, используемые с меньшими навесами с этими стилями крыш. В этом нет необходимости, и лямки займут ценное пространство на более высокой стороне сарая.

Если вы не планируете использовать коньковую балку, более широкие навесы этого стиля нуждаются в дополнительной прочности, которую должны обеспечивать фермы, чтобы предотвратить провисание крыши.Помните, что чем больше пролет вашей крыши, тем прочнее должна быть конструкция вашей крыши.

Более сложные стили крыши несовместимы с фермами. Вальмовые, восьмиугольные и пирамидальные односкатные крыши из-за своей формы можно строить только с помощью стропил.