Установка стропил каркасного дома своими руками
Установка стропил каркасного дома своими руками
Висячие фермы соберем на земле. Их установку, как и примерку должны проводить по минимуму два человека. Одному мастеру просто не справиться с подобной работой. Находящийся наверху исполнитель будет устанавливать ферму, а второй изменять ее положение согласно указаниям отвеса. Положение каждой выровненной и установленной фермы следует фиксировать временными распорками.
Установка стропил: специфика распиловки и правила монтажа стропильной системы
Стропильный каркас задает геометрические и эксплуатационные параметры скатной крыши. Из-за нарушений в технологии монтажа, из-за огрехов в изготовлении его элементов появляются перекосы системы, традиционные протечки, прорехи в покрытии, угрожающие аварийными ситуациями.Для того чтобы соорудить надежную и устойчивую кровельную конструкцию, нужно четко знать, как выполняется распиловка и установка стропил с последующей фиксацией к опорным элементам.При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:
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.
Также непосредственно перед началом строительства крыши своими руками необходимо ознакомиться с основными элементами и терминологией, которая облегчит понимание процесса и позволит найти общий язык со строителями.
Содержание
- Виды крыш
- Устройство крыши – термины
- Как рассчитать крышу своими руками?
- Пошаговая инструкция
- Как правильно крепить мауэрлат?
- Монтаж стропильной системы
- Крепление стропил к мауэрлату
- Крепление стропил в коньке
- Как усилить систему?
- Гидроизоляция
- Контробрешетка и обрешетка
- Кровельное покрытие
- Сравнение кровельных материалов
- Водосточная система
- Утепление и пароизоляция
- Ошибки при строительстве крыши
Виды крыш
Строительство крыши начинается с выбора проекта конструкции, то есть с определения ее будущей формы. В современном частном строительстве наиболее распространенными видами являются:- Односкатные крыши. Вариант конструкции с одним скатом наименее трудоемкий, быстровозводимый и позволяет значительно сэкономить на материалах. Основными недостатками являются невозможность обустройства полноценного чердака и мансарды, в виду низкого подкровельного пространства, а также применения в заснеженных районах при небольших углах наклона.
- Двухскатные крыши (щипцовые). Конструкция с двумя скатами и двумя фронтонами, является наиболее распространенной в частном строительстве, поскольку обеспечивает баланс между трудоемкостью, затратами и практичностью. Позволяет создать полноценное чердачное помещение и эффективно справляется со значительными атмосферными осадками в зимний период.
- Четырёхскатные крыши. Максимально надежные конструкции в плане устойчивости к атмосферным явлениям: ветровым и снеговым нагрузкам. Отличаются значительным весом – требуют крепкого фундамента и прочных несущих стен, а также продуманной стропильной системы. Также благодаря большой площади кровельного покрытия и значительной теплоотдачи, предполагают дополнительное утепление.
- Вальмовые крыши. Сооружения состоят из четырех скатов, в которых боковые имеют форму равнобедренной трапеции, а торцовые – треугольника. Обладают минимальным сопротивлением к ветровой нагрузке и привлекательным внешним видом, однако сложны в расчете и монтаже.
- Полувальмовые крыши (голландские). Каркасная конструкция аналогична предыдущему, за исключением треугольных скатов, которые имеют усеченный вид, в следствие чего появляются небольшие фронтоны. Главным преимуществом является возможность обустройства полноценного жилого помещения. Однако такая крыша требует создания сложной стропильной системы из-за большого количества углов.
- Шатровые крыши (пирамидальные). Системы из четырех одинаковых скатов в форме равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке. Конструкция обладает наилучшими аэродинамическими свойствами и устойчивостью к сильным осадкам, благодаря равномерному отводу вод. Основной недостаток – сложность проектировки и возведения каркаса.
- Многоскатные крыши (многощипцовые). Представляют собой комбинированные скатные крыши для зданий в форме буквы «П», «Г», «Т». Наиболее сложные в проектировании, изготовлении и сборке. В частном строительстве применяются крайне редко.
Если вы не можете определить какую форму крыши построить своими руками – при прочих равных, сравните внешний вид конструкций и посмотрите какой вариант наиболее привлекателен.
Устройство крыши – термины
Также непосредственно перед началом строительства крыши своими руками необходимо ознакомиться с основными элементами и терминологией, которая облегчит понимание процесса и позволит найти общий язык со строителями.- крыша – верхняя часть конструкции здания в сборе;
- кровля – верхний элемент крыши (покрытие);
- мауэрлат – опорный брус, уложенный по периметру стен здания;
- лежень – опорный брус, уложенный на внутренних несущих стенах здания;
- стропила (стропильные ноги) – конструктивные элементы крыши, несущие кровельное покрытие;
- прогоны – горизонтальные продольные балки, поддерживающие стропила изнутри;
- затяжки – горизонтальные поперечные балки, связывающие ноги одной стропильной пары;
- ригель – затяжка, установленная непосредственно перед коньком конструкции;
- конёк – горизонтальное ребро, расположенное на стыке скатов в самой верхней части кровли;
- стойки – вертикальные балки, выставленные на лежень или другую опору, предназначенные для поддержки прогона;
- подкосы (подстропильные ноги) – наклонные балки, соединяющие стропила с опорными элементами и расположенные под углом в 45°;
- контробрешетка – ряды досок, уложенные вдоль стропила поверх гидроизоляционного материала;
- обрешетка – ряды досок, уложенные на стропила/контробрешетку под углом в 90°;
- карниз – свисающая часть кровли, которая прикрывает верхнюю часть наружных стен от негативного воздействия атмосферных проявлений;
- кобылки – доски, посредством которых можно удлинить стропильную ногу;
- ендова – внутренний угол, образованный на стыке двух скатов в многощипцовых крышах;
- вальма – треугольный скат крыши в торцах / крытый фронтон с уклоном;
- фронтон – верхняя часть фасада здания, которая ограничена двумя скатами.
Как рассчитать крышу своими руками?
После того как был разработан проект конструкции, обязательно требуется рассчитать количество материалов для ее изготовления. Это необходимо для того, чтобы заранее знать объем пиломатериалов и заказать соответствующую партию у производителя.Онлайн-калькулятор расчета крыши от КАЛК.ПРО позволяет выполнить максимально точный расчет материалов, а также получить комплект чертежей и 3D-модель конструкции.
Также рекомендуется выполнить расчет крыши на допустимые нагрузки, чтобы подобрать сечение несущих элементов. Например, одной из наиболее важных деталей является стропильная нога – для нее высота и ширина бруса подбирается на основании таких параметров, как:
- материалы кровли;
- снеговая нагрузка;
- шаг укладки;
- пролет.
Рассмотрим, какие есть элементы системы.
Общие сведения
Разновидности стропил и применение
Подбор стропильной системы является крайне ответственным шагом, который требует знания конструкции каждого типа крыши. Стропила могут быть разных видов:Рассмотрим, какие есть элементы системы.
- Наслоенные типы стропил, которые опираются на коньковый прогон и мауэрлат. Используются при построении односкатной, обычной двускатной крыши, а еще в качестве одного из элементов ломаной и вальмовой мансардной кровли.
- Скользящие стропила – один из видов наслонных стропил, которые применяют для деревянных построек, которые дают большую усадку. Их главным отличием является крепление скользящего типа стропил к мауэрлату, что дает возможность компенсировать стеновую усадку без кровельной деформации.
- Висячие типы стропил – системы стропильного типа, которая стянута ригелями или даже затяжками, и как правило, применяется при возведении стандартной двускатной крыши, а еще в роли верхних стропил мансардной крыши. В стропильной висячей системе коньковый прогон в полной мере отсутствует, и в верхней части стропильные симметричные прогоны опираются прямо друг на друга.
- Накосные типы стропил, или как из иначе называют угловыми/диагональными. Используются для того, чтобы сделать четырехскатную или трехскатную крышу, а еще для крыши со сложной геометрией.
Элементы системы стропильного типа
Любые типы стропил предназначены для того, чтобы распределять и передачи кровельной нагрузки на домовые стенки. Главными элементами, на которые будут опираться стропила, и они являются:- Мауэрлат – брус, который закреплен на верхней стеновой плоскости по общему периметру дома.
- Лежни – брусья для опоры, которые уложены на внутренние несущие типы перегородок или колонны.
- Балки перекрытия на верхнем этаже.
- Опоры и стойки.
- Прогоны – опорные горизонтальные элементы, которые уложены вдоль кровельной оси на стойки.
- Кобылки – доски, которые прикреплены на нижнем конце стропил и создают кровельные навесы.
- Подкосы – опоры, которые поставлены под углом и поддерживают ноги стропил.
- Ригели или затяжки – горизонтальные типы элементов, которые стягивают парные ноги (стропильные) между собой.
- Стропильные ноги – брус или доски, которые образуют контур кровли, и они уложены с определенным шагом.
Нарожники являются короткими стропилами, которые опираются на диагональные стропила в крыше вальмового типа. Все такие элементы в строительстве частного типа обычно выполняют из древесины – доски или бруса хвойных пород, просушенного естественным методом.Древесину пропитывают посредством антисептика, что дает возможность увеличивать его эксплуатационный срок. Сечение и толщина элементов должны быть определены расчетом.
Обратите внимание! Чтоб оградить себя от повреждения древесины или чрезмерной затяжки гаек, прокладывайте плоскую шайбу между гайкой и брусом.
Обрешетка
Тип кровельного материала напрямую влияет на тип обрешетки.
Она бывает двух типов:
- сплошная;
- прореженная.
Монтажные работы практически закончены.
Осталось утеплить крышу, сделать гидроизоляцию и можно приступать к кровельным работам. Как видите, крыша каркасного дома не слишком сложна в возведении. При строительстве каркаса, главное – внимательные расчеты и небольшое количество времени.