Висячие стропила максимальная длина конька без опоры

Система стропил вызывает всегда пристальное внимание проектировщиков и строителей, так как надежность и внешний вид кровли будут зависеть от правильного и качественного монтажа стропилин.

Двускатная крыша: виды и преимущества

Напомним, что двускатная крыша – это вид кровли, состоящий из двух плоскостей (скатов), соединенных под углом определенного градуса. Она может быть простой (симметричной либо ассиметричной) и сложной – ломанной.

Рациональность выбора кровли из двух скатов определяется такими ее преимуществами:

Двускатная крыша: виды и преимущества
  • Экономичность и простота возведения, в сравнении с другими кровельными конструкциями.
  • Легкость и доступность обслуживания в любое время года.
  • Надежность и прочность при ветре, снегопаде, граде и прочих природных воздействиях.
  • Возможность обустройства мансарды.
  • Более качественная гидро- и теплоизоляция.

Прогоны и стойки в стропильных системах

Основными элементами подстропильной конструкции, направленной вдоль здания, являются долевые балки — прогоны. Прогоны покрытий предназначены для передачи действующих нагрузок (собственный вес, вес кровли, ветровые и снеговые нагрузки) на несущие конструкции.

Наслонные стропила: конструкция … Наслонные стропила: особенности расчёта … Наслонные стропила: конструкция …

  1. В чердачных крышах прогоны опираются на торцевые (боковые) и внутренние несущие стены или стойки, передающие давление от веса крыши на внутренние стены или столбы.
  2. В бесчердачных крышах прогоны опираются на несущие конструкции стен, ригелей или непосредственно на столбчатые фундаменты.
  3. В подвесных перекрытиях прогоны подвешивают к конструкциям колон и ферм.

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши

Постройка крыши любой сложности своими руками предполагает знания назначения основных конструктивных элементов.

Элементы стропильной системы двухскатной крышиЭлементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 2Элементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 3

  • Мауэрлат. Предназначен для распределения нагрузки от стропильной системы на несущие стены здания. Для обустройства мауэрлата выбирается брус из прочной древесины. Предпочтительно лиственницы, сосны, дуба. Сечение бруса зависит от его вида – цельный или склеенный, а также от предполагаемого века конструкции. Наиболее популярные размеры 100х100, 150х150 мм.

    Совет. Для стропильной системы из металла мауэрлат также должен быть металлическим. Например, швеллер или двутавровый профиль.

  • Стропильная нога. Основной элемент системы. Для изготовления стропильных ног используется прочный брус или бревно. Соединенные сверху ноги образуют ферму.

Варианты фермы стропильной системы крыши

Важное значение имеют параметры стропил. О них речь пойдет чуть ниже.

  • Затяжка — соединяет стропильные ноги и придает им жесткость.
  • Прогон:
    • Коньковый прогон, монтируется в месте примыкания одного стропила к другому. В дальнейшем на него будет установлен конек крыши.
    • Боковые прогоны, они обеспечивают ферме дополнительную жесткость. Их количество и размер зависят от нагрузки на систему.
  • Стойка для стропил — вертикально расположенный брус. Также принимается на себя часть нагрузки от веса крыши. В простой двускатной крыше обычно располагается по центру. При значительной ширине пролета – по центру и по бокам. В несимметричной двускатной крыше – место установки зависит от длины стропила. При ломанной крыше и обустройстве одной комнаты на мансардном чердаке – стойки располагаются по бокам, оставляя свободным пространство для перемещения. Если комнат предполагается две – стойки находятся по центру и по бокам.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши показано на рисунке.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши

  • Подкос. Служит опорой для стойки.

Совет. Установка подкоса под углом в 45° существенно снижает риск деформации от ветровой и снеговой нагрузки.

В регионах со значительной ветровой и снеговой нагрузкой устанавливают не только продольные подкосы (находящиеся в одной плоскости со стропильной парой), но и диагональные.

  • Лежень. Его назначение служить опорой для стойки и местом крепления подкоса.
  • Обрешетка. Предназначена для передвижения во время строительных работ и фиксации кровельного материла. Устанавливается перпендикулярно по отношению к стропильным ногам.

Совет. Важное назначение обрешетки — перераспределение нагрузки от кровельного материала на стропильную систему.

Наличие чертежа и схемы с указанием месторасположения всех перечисленных конструктивных элементов поможет в работе.

Совет. Обязательно добавьте в схему стропильной системы двухскатной крыши данные об устройстве прохода вентиляционной шахты и дымовой трубы. Технология их устройства определяется типом кровли.

Выбор материала для стропил

При расчете материала на двухскатную крышу нужно выбирать качественную древесину без повреждений и червоточин. Наличие сучков для балок, мауэрлата и стропил не допускается.

Для досок обрешетки сучков должно быть минимум, при этом они не должны выпадать. Древесина должна быть прочной и обработанной необходимыми препаратами, которые повысят ее свойства.

Совет. Длина сучка не должна превышать 1/3 толщины бруса.

Монтаж стропильной системы крыши

Монтаж стропильной системы крыши требует соблюдения строжайших мер безопасности, поэтому необходимо использовать передвижные стройлеса, особенно, при возведении большого домостроения с двумя или большим количеством этажей.

Читайте также:  Внутренняя отделка бани фото парилки и моечной

Если у строения отсутствуют капитальные внутренние стенки, то стропилины смогут опираться на мауэрлат, уложенный поверх капитальных стен снаружи дома. В таком случае рекомендуют применять висячие стропилины.

Система стропил включает следующие основные элементы:

  • стропилины – основная опорная и несущая часть системы, образующая скатную плоскость крыши, которая изготавливается из брусьев;
  • брусья, скрепляющие стропилины, называются затяжками или воздушными связями.

Для формирования свеса можно использовать «наращенные» стропилины, образующие кровельный свес, защищающий дом во время осадков.

Для производства стропил используются брусья с сечением от 5х20 см. Значение сечения может быть увеличено, если домостроение возводится в регионе со сложными климатическими условиями.

Сечение стропильных брусьев определяется с учетом следующих данных: силы ветра, объема выпадающего снега, расстояния между стропилами, вида кровельного материала.

Технология обустройства стропильного перекрытия для опытного строителя несложная – важно только соблюдать технологию и точность всех расчетов.

На будущую кровлю поднимают 2 бруса, концы у которых надрезаются таким образом, чтобы они стояли устойчиво на поверхности мауэрлата. Желательно разметить все стропилины согласно их будущего расположения на кровле.

Последовательность действий при монтаже стропильной системы ↑

Работа на высоте не очень располагает к многочисленным примеркам, поэтому конструкцию крыши необходимо тщательно продумать заранее и просчитать ее. Это значительно облегчит монтаж крыши.

Стропила по своей конструкции однотипные, поэтому чтобы получить из деревянного бруса стропила целесообразно использовать шаблон. Зная все необходимые размеры, сделать его несложно. Это должна быть точная горизонтальная копия фермы, которая образуется стропилами в вертикальной плоскости. Его можно выполнить несколькими способами.

Шаблон для стропил можно сделать под такие параметры крыши, как ее уклон и габариты строения.

С помощью подобного приспособления и карандаша на заготовке в следующей последовательности размечают типовые запилы:

  • Коньковая часть стропильной ноги. Шаблон прикладывают к заготовке и проводят линию среза.
  • Длина ската. Взяв за начало отсчета нижнюю точку запила коньковой части, откладывают расстояние, равное L (длина ската), и отмечают точку С. Затем прикладывают шаблон и проводят по горизонтали линию полки стропильного зуба.
  • Разметка зуба. По полученной линии откладывают отрезок СA, который равен по длине толщине балки, формирующей верхнюю обвязку в конструкции стены. Затем согласно шаблону проводят линию АD, которая должна быть параллельной «коньковому» запилу. Очевидно, что точка D расположится на нижней стороне будущего стопила. Таким образом получают треугольник ACD, который фактически и будет зубом стропилины.
  • Разметка свеса.

Разметив одно стропило, остальные изготавливают при помощи технологической рейки, на которую перенесены контрольные точки.

Можно воспользоваться и другим вариантом.

shema-shablonarazmetka

  • Для изготовления шаблона используют доски-дюймовки. Они должны быть длиннее запроектированной длины стропила на 100 – 150 мм. Это дает возможность корректировать при необходимости места соединения с обвязкой.
  • Две доски сшивают в вершине при помощи гвоздя или болта. Такое соединение не будет препятствовать их свободному вращению вокруг точки соединения. Полученная конструкция будет напоминать ножницы.
  • Посередине будущего щипца устанавливают рейку и отмечают проектную высоту ферм. Еще одной меткой, проставляемой выше, отмечают высоту зуба, то есть длину вертикали, которая соединяет основание зуба и его вершину.
  • Теперь можно определить угол наклона ската. Для этого «ножницы» выставляют свободными краями таким образом, чтобы каждая доска упиралась углом в гнездо будущего зуба.
  • Точку соединения и верхнюю метку на рейке, которая определяет общую длину стропильной ноги и зуба, совмещают.
  • Высоту зуба откладывают от вершины нижнего угла каждой стропилины. Заготовку шаблона опускаютс крыши  вниз, затем выпиливают зуб согласно разметке.
  • Далее,  заготовку возвращают вновь на крышу, затем заводят зубья в соответствующие гнезда. Нельзя исключать, что вершина шаблона и метка на рейке при этом не совпадут. В подобных случаях нужно вырвать фиксирующий гвоздь и исправить положение вершины. Отметку нужно сделать заново.
  • После того как завершена подгонка вершины, на досках прочерчивают линию их будущего стыка по вертикали.

polnorazmernyjrazmetka-rotiv

  • Замеряют длину ригеля.
  • Форму накладок, которые впоследствии монтируют в месте верхнего стыка стропил, размечают на куске доски.
  • После того как все выверено, шаблон можно считать готовым.
  • Шаблон возвращают вниз. Заготовку разбирают, по нанесенным линиям выполняют запилы, после чего переходят к сборке фермы.

Стропила раскраивают как на земле, так и на перекрытии дома. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы: на земле, безусловно, удобнее работать, зато сборка на крыше позволяет примерять готовую деталь на месте, и в случае необходимости – подправлять погрешности.

РекомендуемСтропильные конструкции сложной конфигурации, к примеру, эркера рекомендуется собирать на месте, так как ее элементы в этом случае будет намного проще разметить сразу, нежели заниматься подготовкой отдельных шаблонов.

Читайте также:  Деревянный пол на лагах в квартире вместо стяжки.

Что такое стропила и зачем они нужны при строительстве дома

Стропила служат основанием для кровельных материалов (профнастил, шифер). Стропильная система включает в себя следующие элементы: наклонные стропильные ноги, подкос, вертикальные стойки. Используемый материал системы должен быть непроницаем для влаги, обладать легким весом и высокой прочностью. Стропила используются для придания крыше выносливости, устойчивости при воздействии атмосферных осадков. Они обладают высокой прочностью при воздействии суровых климатических условий (снега, урагана).

Варианты систем

Для установки стропильных систем для кровли они должны быть изготовлены из прочного материала (дуб, ясень), должны фиксироваться самыми лучшими клеящимися веществами, железными дисками, кровельными стяжками. Все строительные материалы, которые используются для возведения дома, часто подвергаются отрицательному воздействию температуры – при её понижении материал сжимается, при повышении – расширяется. При резком повышении или падении температуры в доме дерево или непрочный сплав железа может треснуть. Металлические стропильные системы намного дороже, чем стропила из дерева. Избежать коррозии металлических систем помогут антикоррозийные химические вещества.

Отрицательные стороны железного каркаса

Металл не обладает воздухопроницаемостью, а это – риск развития грибковых паразитов. Если в доме большинство вещей сделано из дерева, то через четыре года все деревянные изделия будут поражены грибком. Отсутствие вытяжки на кухне может привести к сильному нагреванию воздуха. В результате этого горячий пар будет подниматься вверх. Тем самым будет оказывать отрицательное воздействие как на деревянные, так и металлические стропила. Во избежание таких неприятностей, следует на кухне сделать вытяжку или покрыть внутреннюю часть крыши пароизоляционными материалами.

Защита системы

Для защиты от патогенных грибов, жуков, паразитов стропила обрабатываются специальными антисептическими растворами. К ним относятся: сенаж, медный купорос, невымываемый неомид. Некоторые из перечисленных антисептиков имеют в своем составе пожароустойчивые вещества. После пропитки нужно дать дереву высохнуть в течение 1-2 дней в сухом и хорошо проветриваемом помещении. Следует ограничить доступ в комнату маленьким детям, так как отравление химикатами будет неизбежно.

Требования

Влажность древесины при установке стропильной системы должна быть не более и не менее 15 %, слишком сухое дерево может треснуть, а дерево повышенной влажности со временем может сгнить. Исключением являются стропила, которые будут находиться на улице (балконах, навесах, террасах). Они должны быть 20-процентной влажности. Доска с влажностью более 30 % менее прочна. При строительстве крыши всегда нужно брать немного больше стройматериала для мелких работ, непродуманных заранее.

Как определить неправильно высушенную древесину или различить неровность стропил без дополнительных инструментов? Сделать это очень просто. Нужно взять в руки исследуемый материал и невооруженным глазом просмотреть его неровности. Если доска прямая, значит, стропило высушено правильно, и его можно использовать в строительстве. Если же края доски направлены вверх или вниз, надо отправить её обратно в магазин строительных материалов или пустить в работу на мелкие детали.

На заводах после распилки стволов готовые доски отправляются в специализированные сушилки. Это нужно для удаления лишней жидкости. Преимущество сушек горячим воздухом заключается в том, что в процессе повышения температуры до определенного уровня уничтожаются личинки насекомых и споры плесени. Если вы все же купили доски повышенной влажности, то вам нужно будет хотя бы год подержать древесину в прохладном, но сухом месте. Каждая стропильная система используется для определенного вида кровли.

Основа хорошей крыши – это качественная стропильная система. Для продления срока эксплуатации новой крыши вам нужно взять у продавца документ, который дает гарантию на 2-3 года. Таким образом, вы не будете переживать за некачественно проделанную работу, потраченные деньги можно будет очень быстро вернуть.

Приведенная выше информация поможет вам в процессе работы избежать неприятностей. Так как каждый начинающий строитель должен знать, как надо правильно выбирать материал для качественной работы. Сделать правильный выбор гораздо легче, когда хозяину коттеджа известны все виды и формы стропильных систем.

Схема расчета шага стропил

По строительным нормам шаг стропил крыши располагается в интервале 0,6 – 1 метр. Окончательный его расчет выполняют по несложной формуле в зависимости от общей длины крыши. Для расчета необходимо выполнить следующий перечень действий:

  1. определить, какое расстояние должно быть между стропилами для ваших конкретных условий строительства. По справочнику определяется величина ветровых и снеговых нагрузок в местности.
  2. длина крыши делится на желаемое расстояние, прибавив единицу. Полученный результат будет равен количеству стропильных ног, которые устанавливаются на одном скате кровли. В том случае, если величина не является целым числом, её округляют.
  3. длина крыши делится на рассчитанное выше количество стропил, получаем окончательный шаг в метрах.

Например, при наклоне ската в 30 градусов максимальное расстояние между стропилами двускатной крыши под металлочерепицу составляет 0,6 мера. Длина предполагается равной 16 метров. Следовательно:

Схема расчета шага стропил
  1. 16:0,6+1=27,66;
  2. округлив результат, получим 28 стропил на один скат;
  3. 16:28=0,57 метра – межосевой промежуток стропильных ног для данных конкретных условий.
Читайте также:  Руководство по укладке деревянного пола на лаги и полезные советы

Как видно, технология расчета не сложна, но это лишь примерная схема. Учет многих других указанных выше параметров может внести определенные коррективы.

Критерии выбора конструкции

Стропильная система, или просто стропила – это несущая система, служащая опорной конструкцией для кровельного покрытия, теплоизолятора и других слоёв кровельного пирога. Кроме этого, стропила принимают на себя все внешние нагрузки, обусловленные климатическими и погодными факторами. При расчёте конструкции учитываются два основных фактора:

  • Ветровая нагрузка. В некоторых регионах случаются настоящие ураганы, когда скорость ветра составляет 20 м/с и более.
  • Снеговая нагрузка. Это значительная величина. Достаточно сказать, что для Москвы вес снега на 1 м2 составляет 180 кг (III снеговой регион по картам СНиП). Это означает, что даже для небольшой постройки (например, гаража) с площадью крыши в 20 м2, снеговая нагрузка составит 3600 кг, или 3,6 т.

Вес снега на крыше может достигать несколько тоннИсточник

Для уменьшения ветровой нагрузки требуется уменьшать угол наклона скатов. В то же время, условия для схода снега возникают при большом уклоне кровли. Поэтому, проектировщикам приходится выбирать некое среднее значение. Учитывается сравнительная редкость сильных ветров и стабильность снеговой нагрузки, её сезонный характер. Если ветра бывают редко, а снега много, уклон увеличивают, и наоборот.

Кроме того, учитывается тип кровельного покрытия. Для каждого материала есть свои ограничения – если на металлочерепице сход снега возможен при достаточно пологих скатах, то для мягкой кровли допускается более высокий наклон. Способность самостоятельного схода снега считается весьма полезным, но и опасным свойством крыши. С одной стороны, снимаются нежелательные нагрузки, с другой – возникает опасность повреждения имущества, получения травм для пешеходов, оказавшихся под массой снега. Проблема в том, что сход всегда непредсказуем и происходит в неизвестный момент. Поэтому, скаты стараются делать либо крутыми, чтобы снег не успевал накапливаться, либо пологими, если количество осадков в регионе не слишком велико.

Мягкая кровля укладывается под сравнительно небольшим угломИсточник

Инструменты и материалы

Кровельную конструкцию следует изготавливать из дерева хвойных пород. Влажность используемой древесины должна быть менее двух процентов. Перед применением материал необходимо обработать с помощью специальных защитных средств.

Прочность кровельной конструкции зависит от:

  • Качества используемого материала;
  • Правильности выполненных расчетов.

Для изготовления стопил применяют брус или обрезную доску. Элементы из древесины следует обработать биозащитными и огнезащитными материалами.

Перед монтажом необходимо выбрать вид конькового соединения и способ фикасции стропил к балкам или мауэрлату.

Элементы висячих стропил и факторы, влияющие на их выбор

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

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

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

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

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

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

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