Способы установки стропил на срубе
Способы установки стропил на срубе
- Сделать шаблон, по которому собирается стропильная система. Взять две доски (длина одной доски равна длине стропил) и соединить между собой гвоздем.
- Получившиеся «ножницы» уложить двумя краями в места, где будут крепиться стропильные ноги. Зафиксировать угол между балками поперечной перекладиной.
- Из фанеры изготовить еще один шаблон – он понадобится для изготовления монтажных запилов на стропилах.
- С помощью шаблона вырезать на стропилах монтажные запилы и соединить их под выбранным углом наклона ската. В результате получается стропильная ферма.
- Фермы поднять на крышу и прикрепить к мауэрлату:
- установить фронтальные (крайние) фермы;
- между вершинами фронтальных ферм натянуть веревку – она обозначит месторасположение будущего конька и станет ориентиром для крепления остальных стропильных ног;
- монтаж остальных ферм (расстояние между стропильными элементами – не меньше 0,6 м).
- При необходимости, укрепить конструкцию подкосами, ригелями и подпорами.
- Коньковый прогон установить на специальные опоры и прикрепить к нему короткие, диагональные и промежуточные стропила.
Строительство домов
Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж – одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.
Содержание
- Стропильная система: правила расчета и разработки
- Элементы стропильной конструкции
- Материалы для изготовления стропил
- Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции
- Особенности обустройства стропил на разных крышах
- двускатная крыша
- шатровая крыша
- вальмовая крыша
- ломаная крыша
- Двухскатная крыша: установка стропил своими руками
- расчет угла наклона и нагрузок
- монтаж мауэрлата и стропил
- Общие рекомендации по монтажу стропильной системы
Стропильная система: правила расчета и разработки
Стропильная система – несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:
- Угол наклона крыши:
- 2,5-10% — плоская кровля;
- более 10% — скатная кровля.
- Нагрузки на крышу:
- постоянные – общий вес всех элементов «кровельного пирога»;
- временные – давление ветра, тяжесть снега, вес людей, которые проводят на крыше ремонтные работы;
- форс-мажорные, например, сейсмические.
Величину снеговых нагрузок рассчитывают исходя из особенностей климата региона по формуле: S=Sg*m, где Sg – вес снега на 1 м2, m –расчетный коэффициент (зависит от наклона кровли). Определение ветровой нагрузки базируется на таких показателях: тип местности, нормативы ветровой нагрузки региона, высота здания.
Коэффициенты, необходимые нормативы и расчетные формулы содержаться в инженерно-строительных справочникахПри разработке стропильной системы надо рассчитать параметры всех составляющих конструкции.
Элементы стропильной конструкции
Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:- Мауэрлат – основа конструкции кровли. «Фундамент» крыши крепится по периметру стен и равномерно распределяет нагрузку, защищает постройку от опрокидывания. Мауэрлат изготавливается из бруса, в деревянном доме роль этого составляющего выполняет верхняя обвязка стен.
- Стропильные ноги – удерживают вес кровельного пирога. Между стропилами укладываются листы утеплителя, а сверху монтируется обрешетка.
- Прогоны – брусья, горизонтально расположенные вдоль кровли. Выступают как опора для стропильных ног. Различают коньковый прогон (находится на вершине кровли, удерживает стропила) и боковые прогоны (находятся посередине стропильных ног).
- Стойки – дополнительные упоры для конька и стропил, берут на себя часть веса конструкции.
- Подкосы – наклонные брусья, подпирающие стропильные ноги. Усиливают прочность и жесткость сооружения.
Материалы для изготовления стропил
Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток – со временем стропила могут деформироваться, поэтому в несущую систему добавляют элементы из металла.С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой – снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.
Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляциюВ промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.
Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции
Существуют два виды стропильных конструкций: висячие (распорные) и наслонные. Выбор системы определяется типом кровли, материалом перекрытия и природными условиями региона.Висячие стропила опираются исключительно на внешние стены дома, промежуточные опоры не задействуются. Стропильные ноги висячего типа выполняют работу на сжатие и изгиб. Конструкция создает горизонтальное распирающее усилие, передающееся к стенам. При помощи деревянных и металлических затяжек можно снизить эту нагрузку. Затяжки монтируют у основания стропил.Висячая стропильная система часто используется для создания мансарды или в тех ситуациях, когда пролеты на крыше составляют 8-12 м, а дополнительные опоры не предусмотрены.Наслонные стропила монтируются в домах с промежуточной столбчатой опорой или дополнительной несущей стеной. Нижние края стропил фиксируются на внешних стенах, а их средние части – на внутреннем простенке или несущем столбе.
Установка единой кровельной системы над несколькими пролетами должна включать распорные и наслонные стропильные фермы. В местах с промежуточными опорами монтируют наслонные стропила, а где их нет – висячие.
Особенности обустройства стропил на разных крышах
Двускатная крыша
Двускатная крыша, согласно строительным нормам, имеет угол наклона до 90°. Выбор наклона во многом определяется погодными условиями местности. В районах, где преобладают обильные осадки лучше устанавливать крутые скаты, а там, где господствуют сильные ветра – пологие кровли, чтоб максимально снизить давление на сооружение.Распространенный вариант двускатной крыши – конструкция с углом наклона 35-45°. Такие параметры специалисты называют «золотой серединой» расхода строительных материалов и распределения нагрузки по периметру здания. Однако в таком случае чердачное помещение будет холодным и здесь не получится обустроить жилую комнату.Для двускатной крыши применяется наслонная и висячая стропильная система.
Шатровая крыша
Все скаты крыши имеют одинаковую площадь и одинаковый угол наклона. Конькового прогона здесь нет, а стропила соединяются в одной точке, поэтому монтаж такой конструкции достаточно сложен.Шатровую крышу целесообразно устанавливать при выполнении двух условий:
- основание постройки квадратной формы;
- в центре сооружения имеется несущая опора или стена, на которую можно будет зафиксировать стойку, поддерживающую стык стропильных ног.
Вальмовая крыша
Традиционная конструкция вальмовой кровли предполагает наличие накосных стропил (диагональных), направленных к углам постройки. Угол наклона ската такой крыше не превышает 40°. Диагональные прогоны обычно делают с усилением, так как именно на них приходится существенная часть нагрузки. Изготовляют такие элементы из сдвоенной доски и прочного бруса.Места стыковки элементов обязательно подпираются стойкой, которая повышает надежность сооружения. Опора располагается на расстоянии ¼ длины больших стропил от конька. На месте фронтонов двускатной крыши устанавливаются укороченные стропила.Стропильная конструкция четырехскатной кровли может включать очень длинные диагональные элементы (более 7 м). В этом случае под стропила надо монтировать вертикальную стойку, которая будет опираться на балку перекрытия. В качестве опоры можно использовать шпренгель – балка располагается в углу крыши и фиксируется на смежных стенах. Шпренгельную ферму усиливают подкосами.
Ломаная крыша
Ломаные крыши обычно создаются для обустройства большей мансарды. Установку стропил при таком варианте кровли можно разбить на три этапа:- Монтаж П-образной конструкции – опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции – балки перекрытия.
- Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
- Монтаж стропильных ног.
Двухскатная крыша: установка стропил своими руками
Расчет угла наклона и нагрузок
Расчет двухскатной крыши конечно можно произвести самостоятельно, но все же лучше это доверить профессионалам, чтоб исключить погрешности и быть уверенным в надежности конструкции.При выборе угла наклона надо учесть, что:- угол 5-15° подходит не для всех кровельных материалов, поэтому сначала выбирают тип покрытия, а потом делают расчет стропильной системы;
- при угле наклона свыше 45° — возрастают материальные расходы на закупку составляющих «кровельного пирога».
Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем – 40-50 кг/м2).Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.
Монтаж мауэрлата и стропил
Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:
- Сделать шаблон, по которому собирается стропильная система. Взять две доски (длина одной доски равна длине стропил) и соединить между собой гвоздем.
- Получившиеся «ножницы» уложить двумя краями в места, где будут крепиться стропильные ноги. Зафиксировать угол между балками поперечной перекладиной.
- Из фанеры изготовить еще один шаблон – он понадобится для изготовления монтажных запилов на стропилах.
- С помощью шаблона вырезать на стропилах монтажные запилы и соединить их под выбранным углом наклона ската. В результате получается стропильная ферма.
- Фермы поднять на крышу и прикрепить к мауэрлату:
- установить фронтальные (крайние) фермы;
- между вершинами фронтальных ферм натянуть веревку – она обозначит месторасположение будущего конька и станет ориентиром для крепления остальных стропильных ног;
- монтаж остальных ферм (расстояние между стропильными элементами – не меньше 0,6 м).
- При необходимости, укрепить конструкцию подкосами, ригелями и подпорами.
- Коньковый прогон установить на специальные опоры и прикрепить к нему короткие, диагональные и промежуточные стропила.
Общие рекомендации по монтажу стропильной системы
- Затяжки для усиления стропил изготовляются по такому принципу: чем ближе к коньку располагаются затяжки, тем массивнее они должны быть. Их надо делать из деревянного бруса большего сечения и обязательно проконтролировать надежность соединительных узлов.
- Для того чтоб капли дождя не попадали верхние края стен дома и на стропильную конструкцию, необходимо сделать свес (длина от 55 см).
- Стропила из древесины перед установкой обязательно надо обработать антисептическим, противогрибковым средством и антипиренами для обеспечения пожаробезопасности.
- При болтовом соединении стропильных элементов обязательно надо использовать металлические пластины или шайбы – они помогут не допустить «утапливания» гайки в древесину.
- Ершенные гвозди длиной 150-200 мм. Самый старый и простой тип крепления, который применяют при возведении практически каждой стропильной системы.
- Кровельные скобы — П-образный крепеж с заостренными плечами длиной 60 мм, который изготавливают из проволоки или прута диаметром 8-12 мм. Очень надежный и простой тип крепежа.
- Саморезы и шурупы для крепления металлических соединительных элементов. Заменять длинными саморезами ершенные гвозди нежелательно, поскольку такой узел менее надежен.
- Болты для сквозных креплений. Болты М16 нужны для создания шарнирного соединения стропил, болты М10 или М12 — для установки соединительных элементов, в основном, деревянных.
Содержание
Крепление стропил к коньковому прогону выполняется с помощью трех видов крепежей: крепежные метизы, деревянные соединительные элементы и металлические крепежные детали.Крепежные метизы
Крепежные метизы — это все, что вбивается или ввинчивается непосредственно в дерево. Чтобы соединить стропила с коньковым брусом используют:- Ершенные гвозди длиной 150-200 мм. Самый старый и простой тип крепления, который применяют при возведении практически каждой стропильной системы.
- Кровельные скобы — П-образный крепеж с заостренными плечами длиной 60 мм, который изготавливают из проволоки или прута диаметром 8-12 мм. Очень надежный и простой тип крепежа.
- Саморезы и шурупы для крепления металлических соединительных элементов. Заменять длинными саморезами ершенные гвозди нежелательно, поскольку такой узел менее надежен.
- Болты для сквозных креплений. Болты М16 нужны для создания шарнирного соединения стропил, болты М10 или М12 — для установки соединительных элементов, в основном, деревянных.
Деревянные соединительные элементы
К этой категории относятся:- Косынки — треугольные накладки, которые по форме повторяют узел крепления конька и стропил.
- Ригели — деревянные доски-накладки, у которых края подрезаны на угол, равный наклону стропил.
- Нагели — деревянный крепежный элемент, работающий на сдвиг. Деревянные нагели в строительстве сейчас практически не используют, за исключением устройства срубов по традиционной технологии.
Металлические крепежные детали
Для строительства стропильных систем современных домов практически всегда применяют крепежи из металла. Они прочны, долговечны, выдерживают очень большую нагрузку и менее трудоемкие в использовании, по сравнению с традиционными видами крепежных элементов.Крепление конькового прогона и стропил к нему выполняют с помощью таких металлических деталей:
- Усиленные уголки для дерева. Металлический уголок с перфорированием, по центру усиленный продавленным ребром жесткости. Все способы крепления стропил к коньковому брусу без вырубки требуют использование таких уголков.
- Перфорированные металлические пластины. Нужны для крепления стропил в месте стыка, заменяют собой деревянные накладки.
- LK-крепления. Металлический ассиметричный уголок со сдвинутыми плечами, форма которого напоминает цифру 4. Используется для крепления стропил к коньковому брусу без вырубки. Устанавливаются сбоку, а не сверху прогона.
Каких и сколько усиливающих элементов использовать во время фиксации стропил, выбирает профессионал на месте. Для примера рассмотрим несколько вариантов крепления стропил на бане.
Способы крепления стропил на двускатной крыше бани
Такая крыша немного сложнее односкатной, но имеет неоспоримые преимущества, в связи с этим двускатные варианты применяются наиболее часто. Стропильная система может быть висячей (концы ног упираются в балки потолочного перекрытия) или наслонной (стропильные ноги упираются в верхний венец сруба или мауэрлат). В банях, поставленных из пенобетонных блоков или иных кладочных материалов, для наслонной стропильной системы нужно по периметру делать армирующий пояс и устанавливать мауэрлат. Это намного усложняет процесс строительства, метод применяется довольно редко. Как крепятся стропила в главных узлах?- Конек. Для бани применяется самый простой метод фиксации – стропильные ноги упираются друг в друга и стягиваются гвоздями или металлическими перфорированными лентами на саморезах. В случае необходимости для увеличения прочности конек может усиливаться вертикальными упорными стойками (бабками) или продольными прогонами. Для плавающих стропильных ног на коньке используется свободный метод фиксации на болт. Две стропильные ноги устанавливаются внахлест, сверлится сквозное отверстие и вставляется длинный болт или шпилька с резьбой на двух концах.
Сборка стропил на будущей бане
Безраспорное соединение наслонных стропил с мауэрлатом и коньковым прогономПрофессиональные строители во всех случаях рекомендуют усиливать конструкции стропильных систем при помощи дополнительных подпорок и раскосов.
- Ветровая связь. Доска прибивается к нижней части стропил наискосок, удерживает в правильном положении одновременно не менее 3–4 элементов. Ветровые связи повышают устойчивость конструкции к боковым нагрузкам, используются только на двускатных крышах.
Назначение ветровых связей
Подстропильная нога — примеры
Вариант крепления конькового прогонаКаких и сколько усиливающих элементов использовать во время фиксации стропил, выбирает профессионал на месте. Для примера рассмотрим несколько вариантов крепления стропил на бане.
Цены на различные виды крепежа для стропил
Видео — Узлы стропильной системы
Данная конструкция наиболее простая в сборке и для ее изготовления потребуются небольшие затраты материала. В связи с тем, что наслонные стропила держатся за счет упора на наружную часть стен, они оказывают давление на стены здания. Давление на крышу вызывает распирающий эффект на стены, и от этого они расходятся.
Монтаж и установка стропил своими руками на сруб дома или бани
Порядок возведения любой постройки в общем виде достаточно прост. Сначала закладывается фундамент, возводятся стены, монтируется крыша, а потом ведутся внутренние работы. Тема настоящей статьи — установка стропил своими руками на сруб.Монтируем потолочные балки
Если у вас постройка из бревна или бруса, то верхние 2 венца при возведении стен не нужно закреплять до установки потолочных балок. В них будут делаться специальные отверстия, называемые «врубками» для укладки балок. Размеры врубок определяются размерами потолочных балок, которые, в свою очередь, предварительно рассчитываются на предполагаемые нагрузки. Возможен вариант, при котором в верхний венец врубку не производят, но в этом случае при необходимости замены потолочной балки возникнут проблемы, поскольку придется снимать верхний венец или отпиливать поврежденную балку.Врубка для потолочной балки должна быть «глухой», т.е. несквозной. Это поможет предохранить торец балки от воздействия атмосферных явлений.Необходимый шаг для установки потолочных балок рассчитывается исходя из предполагаемых нагрузок и материала, который вы используете для этого, минимальный шаг – 50 см.После установки потолочных балок можно думать о том, как установить стропила на дом или баню.Способов сборки стропил существует немного, а точнее – всего 2:
- Собирать стропильные фермы на земле и поднимать на дом в готовом виде.
- Собирать непосредственно на крыше и поднимать туда элементы стропильных ферм.
Стропильные ноги изготовлены из обрезной доски «пятидесятки» шириной 10 см. Ригель и затяжка сделаны из того же материала. Длина стропильных ног – 280 см. Длина затяжки – 440 см. Ригель устанавливаем на высоте 50 см от конька. Углы ската – 40°. Инструкция по сборке обусловлена конструкцией висячих стропил. Верхние концы стропильных ног упираются друг в друга в коньке, для этого отпиливаем их торцы так, чтобы нижние концы создавали с затяжкой угол в 40° (см. фото). Нижние концы отпиливаем под нужным углом тоже. Крепить можно с помощью болтов, накладок, гвоздей и т.п., предварительно рассчитав необходимое количество на каждый узел.Ригель придает дополнительную жесткость стропилам. Чтобы его установить, делаем врубку в стропильной ноге на ширину ригеля. На концах ригеля делаем зуб длиной равной ширине стропила, а толщиной, равной глубине врубки, — на стропильной ноге. Крепим с помощью винтов, гвоздей или других крепежных материалов.Монтаж стропил своими руками начинается с крайних ферм, поэтому их лучше обшить сразу на земле. Для этого через 40 см на стропила набиваем бруски для крепления обшивки, материал для брусков можно взять размером 40х40 или50х50. Доски обшивки должны выступать за затяжку на ширину 2,5 см и более, чтобы вода с фронтона не текла на обшивку сруба бани. Когда будет обшиваться карниз, этот выпуск скроется его обшивкой.Можно обшивать фронтон не вертикально, а горизонтально. Тогда обрешетка набивается вертикально, связывая затяжку и стропильные ноги. Здесь тоже нужно предусмотреть 2,5 см на выпуск со стороны затяжки, для тех же целей, что и в варианте вертикальной обшивки.Устанавливаем собранные фермы
После того как все фермы собраны, их нужно последовательно поднять на крышу.Технология установки стропил следующая:
- Поднимаем и закрепляем крайние фермы. Для этого в затяжке просверливаем 2-3 отверстия для крепления стропил к балкам верхнего венца сруба. На ригель в центре помещаем отвес, чтобы контролировать вертикальность фермы.
- Если это требуется по расчету – устанавливаем дополнительные укосины. Укосинами можно также временно закреплять фермы до полного монтажа всей системы. После того как все фермы подняты и установлены, укосины можно будет убрать.
- Устанавливаем центральную ферму, также проверяя ее вертикальность и закрепляя при необходимости дополнительными элементами.
- Устанавливаем остальные фермы так же, как и центральную.
- Связываем фермы между собой с помощью обрешетки. Она может выполняться из бруска, обрезной или не обрезной доски, фанеры,OSB – плит. Выбор материала для обрешетки обусловлен выбором кровельного материала, которым вы собираетесь крыть крышу.
Фрагмент крыши бани из ондулина.
Определяемся с кровельной конструкцией
Баня должна иметь крышу, надежно сохраняющую внутри помещения тепло. Это достигается уменьшением площади сруба, тогда его прогрев уходит на порядок меньше времени и топлива. Помещение дополнительно утепляют, что также снижает утечки тепла наружу.Место размещения термоизоляции является критерием классификации кровельной конструкции:
- Холодная. Этот тип кровли предполагает проведение утепление не скатов, а пола на чердаке. Это помещение получается холодным, поэтому его в основном используют под кладовку. Чтобы утеплить пол, обычно применяется засыпная термоизоляция, способная не выпускать тепло изнутри нагретой бани.
- Теплая. Здесь утеплитель укладывается между стропильных скатов. Стоимость теплой крыши для бани из бревна на порядок дороже, да и времени на ее обустройство уходит больше, по сравнению с односкатной. Однако чердачное помещение получается теплым, что дает возможность разместить там комнату отдыха. Межстропильное пространство обычно оснащается минеральным утеплителем в форме плит или матов.
По мнению опытных строителей, на банях лучше использовать холодные кровли, из-за их способности хорошо сохранять тепло внутри банного помещения. В результат на прогрев бани уходит гораздо меньше времени.
Независимо от места выполнения работ первый шаг заключается в подготовке шаблонов для запиливания торцов деталей под определенным углом или необходимой формы. С учетом заданных параметров отмеряют нужную длину пиломатериалов и отрезают столярной ножовкой или циркулярной пилой.
Как правильно поставить стропила на двускатную крышу
Любое строение, жилой дом или хозяйственную постройку, трудно представить без крыши. Она защитит от атмосферных явления. В большинстве случаев используется двухскатная кровля. Данный вариант достаточно надежен и прост в исполнении. Основной конструкцией крыши является стропильная система. Именно она поддерживает всю кровлю. А как ставить стропила на двухскатную крышу? На какие при этом следует смотреть нюансы?
Узлы конькового соединения стропил без опоры на прогон
Инструкция по монтажу
Чтобы крыша отличалась долговечностью и прочностью, необходима тщательная подготовка и выполнение инструкции по ее возведению. Если баня обладает малыми небольшими габаритами, следует выбрать для стропильной системы деревянные брусья сечением 50х50 мм. Их количество зависит от размеров бани. При возведении стандартной конструкции для стропильной системы понадобится 18 таких брусьев:- 12 из них должны обладать длиной 2,3 м;
- 6 изготавливают длиной 3,7 м.
Если использовать для возведения стропильной системы такие материалы, возведение крыши не потребует больших затрат.Как только материал будет закуплен, его можно устанавливать на стены. Сперва следует установить боковые стропила. Как только их монтаж будет завершен, можно крепить фронтальные стропила. При необходимости создания мансарды в одном из них возводят раму для окна, а в другом – проем для установки двери.После установки всех опорных элементов необходимо приступать к устройству обрешетки. Ее выполняют разреженной или сплошной в зависимости от типа кровельного покрытия. Также этот фактор влияет и на конструкцию стропильной системы. Все элементы конструкции лучше заранее отобразить на схеме крыши.