Висячие стропила

Элементы конструкции наслонных стропил

Характерной особенностью наслонных стропильных систем является их долговечность, ввиду эксплуатации под сквозным проветриванием, что предотвращает возможное загнивание деревянных наслонных стропил и их выход из строя. Относительная простота устройства и выполнения также играют немаловажную роль. Система наслонных стропил состоит из следующих конструктивных элементов:

• стропильная нога;
• подстропильные элементы;
• обрешетка (настил).

Наслонная стропильная система односкатной крыши включает в себя отдельные стропила, опирающиеся своими краями на противоположные стены сооружения. В случае с двухскатной крышей, стропильная система состоит из пары наклонных стропильных ног, которые упираются нижними краями на стены, а верхними краями на прогон, который поддерживается стойками.

В случаях увеличения длины пролета возникает вероятность прогиба или выворачивания стропильной ноги. Для предотвращения этого применяют упорные подстропильные элементы: стойки и подкосы (подстропильные ноги). Эти элементы используются и при стыковке стропил из нескольких досок для обеспечения дополнительной прочности.

Существует два вида наслонных стропильных систем: безраспорная и распорная. Узлы опирания и способ соединения стропильных ног определяют, будет ли создаваться распор на стены или нет.

Безраспорная наслонная система стропил

В безраспорной наслонной системе стропильная нога работает на изгиб и не передает распирающего горизонтального усилия на стены. Существует три варианта реализации безраспорных наслонных стропил:

1. К низу стропильной ноги крепится опорный брусок или делается запил (врубка) и упирается в мауэрлат. Вверху стропила делается увеличенный горизонтальный запил (врубка) со скосом под некоторым углом для того, чтобы не произошло упора в прогон боковой щекой и не создалось сопротивление изгибу стропила.Хотя на краях стропила изгибающий момент стремится к нулю, его подрезка в этих местах допустима, но имеет пределы по глубине: при высоте стропила h≥180 мм не более 0.3h, при высоте h=120-180 мм не более 0.4h и при высоте h≤120 мм не более 0.5h. Для всех вариантов длина подрезки (зона опирания) не должна превышать высоту сечения стропила. Когда по каким-то причинам подрезку верха стропила выполнить невозможно его наращивают искусственно обрезком стропила и крепят монтажными пластинами с двух сторон. При монтаже необходимо добиться максимально горизонтальной поверхности верхней врубки, иначе, при изменении вида опирания, система станет распорной!
2. Наиболее распространенный вариант, когда низ наслонной стропильной ноги делается на ползуне. Верх закрепляется при помощи гвоздевого боя или болтового соединения, либо стропила упирают друг в друга и объединяют металлическими зубчатыми пластинами или деревянными накладками.В этом варианте, при креплении стропила к мауэрлату, необходимо обратить внимание на рассчитанный проектный шаг. Крепление стропила может происходить при помощи двух гвоздей, вбитых под некоторым углом в боковые поверхности, либо с помощью одного гвоздя, забитого через верх, либо при помощи гибкой пластины.
3. При жестком защемлении конькового узла, когда верх жестко фиксируют, а низ делают на ползуне, также не возникает распора на стены. В таком случае, в жестко соединенном коньковом узле появляется максимальный изгибающий момент, стремящийся разрушить узел, и стропильные ноги получают гораздо меньший прогиб. Применив жесткое защемление верха стропил, мы получим некоторый запас прочности, который увеличит их несущую способность.

Все варианты включают в себя общий принцип: один край стропила делается на шарнире, позволяющем только поворот, другой край делается на скользящей опоре, допускающей поворот. Крепление на жестких опорах и ползунах выполняют различными вариантами: гвоздевым боем, скобами, крепежными пластинами. Все три варианта при воздействии неравномерной нагрузки и разных углах наклона скатов крыши имеют статическую устойчивость, если коньковой прогон опирается концами на фронтоны стен. В случае опирания конькового прогона на стойки — ситуация становится хуже.

Во втором и третьем варианте, где коньковой прогон опирается на стойки, статическая устойчивость обеспечивается при равномерной нагрузке на оба ската крыши и одинаковом угле наклона. На практике добиться совершенно симметричных скатов крыши проблематично. Нагрузка неравномерно распределяется по скатам крыши ввиду поступательного таяния снега или давления ветра с определенной стороны. Первый вариант допускает разные углы наклона скатов и хорошо справляется с неравномерными нагрузками только при условии безусловной вертикальности стоек, удерживающих коньковой прогон.

Распорная система наслонных стропил

Если взять три варианта безраспорных стропильных систем и заменить в них опоры с двумя степенями свободы на опоры с одной степенью свободы, то получим распорную систему. Для первого варианта, чтобы получить распорную систему, необходимо верхние края стропильных ног жестко зафиксировать при помощи гвоздей или болтов и получить, таким образом, шарнирную опору.

Расчетные схемы почти такие же, как для безраспорных наслонных стропил, конструкция и узлы также неизменны. Напряжение сжатия и изгиба остается прежним, появляется распор, который оказывает раздвигающее усилие на стены сооружения. Такую систему, которая включает в себя наслонные и висячие стропила, можно называть смешанной (гибридной).

Распорная система статически устойчива к любым видам нагрузок и требует жесткой фиксации мауэрлата на стене. Установка жестких коньковых прогонов также позволяет снизить распор на стены. Жесткость прогона увеличивается путем добавления стоек, подкосов и консольных балок и, особенно актуальна, для домов, рубленных из бревна, брусовых и легкого бетона. Панельные, бетонные и кирпичные дома переносят распор гораздо лучше.

Подстропильные элементы конструкции

Чтобы придать устойчивость системе, конструкция наслонных стропил оборудуется горизонтальной схваткой. Она немного повышает устойчивость системы, но не в значительной мере. Крепление схватки происходит в местах пересечения со стойками, поддерживающими коньковой прогон. Схватка работает как на сжатие, в случаях появления на крыше равномерной нагрузки, так и на растяжение, в случае прогиба или просадки конькового прогона, но это уже предаварийный вариант работы. Располагают схватки на высоте не менее 1.8 метра для нормального прохождения человека по чердачному помещению. При выносе конца стропилины за стену, устойчивость конструкции достигается в любых сочетаниях нагрузок.

При креплении горизонтальных схваток, отверстия делают равными или меньше на 1 мм диаметра болтов (или шпилек). Это позволит, при наступлении аварийной ситуации, сразу же работать схватке, не выбирая зазор между болтом (шпилькой) и стенкой отверстия!

Повысить устойчивость наслонных стропил и системы в целом можно путем жесткой фиксации низа стоек, поддерживающих коньковой прогон. Но это не всегда возможно из-за конструктивных особенностей чердачного перекрытия.

При использовании подкоса, у стропила появляется третья опора, которая превращает ее в двухпролетную неразрезную балку. Подкосы крепятся под углом не менее 45° к горизонту при помощи накладок или опорного бруска.

В сооружениях, имеющих две внутренние несущие стены, применяют подстропильные конструкции, которые состоят из сквозных прогонов и опираются на лежень через брусья стоек, а лежень на внутренние стены.

Правильный выбор конструкции стропил, а также всех составных элементов сделают крышу прочной, устойчивой и надежной.

Похожие новости

Устройство наслонных стропил

К их отличительной особенности относится наличие специального проветривания.

Важно! Наличие сквозных отверстий для проветривания обеспечивает долгий срок службы всей системы, так как для ее формирования используется древесина, поэтому не создаются условия для ее загнивания и разрушения.

Наслонная стропильная система считается достаточно простой в создании, поэтому нередко вовсе собственники жилых сооружений предпочитают самостоятельно заниматься процессом ее формирования. В нее входят конкретные узлы:

• стропильные ноги;
• специальные элементы, располагающиеся под стропилами;
• обрешетка, предназначенная для оптимальной укладки любого выбранного кровельного материала.

Система может применяться для разных видов крыш, в соответствии с чем, имеет определенные особенности:

• если выбирается односкатная крыша, то в состав системы входит оптимальное количество отдельных стропил, причем они краями упираются на стены строения, располагающиеся противоположно друг другу;
• наслонные стропила двускатной крыши состоят из пары ног стропил, располагающихся под конкретным углом друг к другу и упирающихся снизу в стены, а сверху в специальный прогон, поддерживаемый стойками.

Важно! Если вырастает длина пролета, то существует возможность возникновения прогиба или выворачивания ног стропил, а чтобы этого не случилось, необходимо пользоваться специальными подстропильными элементами, к которым относятся подкосы или стойки.

Наслонные стропила формируют специальные системы, причем они могут быть безраспорными или распорными. Отличия у них заключаются в методе, используемом для соединения стропил, а также в узлах опирания.

Какими отличиями обладают наслонные стропила и висячие?

Наслонные стропила не являются единственно возможными для создания конструкции на крыше, так как нередко для этого используются висячие элементы. Существуют многочисленные отличия между этими видами стропил, в которых рекомендуется предварительно разобраться, чтобы убедиться, что выбранные элементы подходят для конкретного дома. Для этого учитываются особенности:

• наслонная система считается оптимальной для строения, в котором имеется несколько дополнительных стен, используемых в качестве опоры для нее;
• для этой системы между опорами оставляется не больше 8 м, а также шаг стропил варьируется от 80 до 120 см;
• внизу наслонной системы имеется специальная опора, представленная подстропильными брусьями и мауэрлатом ;
• разделяются стойки и прогоны с использованием подкосов, обеспечивающих создание действительно прочной конструкции, обладающей хорошей жесткостью;
• ноги стропил обычно обладают значительной длиной;
• у висячих стропил для создания опоры применяются только опорные стены, причем стропильные ноги имеют нагрузку в двух направлениях системы;
• висячие конструкции обладают существенной степенью нагрузки, поэтому имеется распирание стен, а нивелируются нагрузки особыми затяжками, объединяющими ноги.

Наслонные стропила обычно используются, когда создается двускатная крыша. Висячая может применяться для разных вид крыш и обладает особой спецификой, поэтому важно перед строительством оценить все имеющиеся отличия.

Особенности безраспорной системы

Безраспорная стропильная система оснащается ногами, работающими на изгиб, поэтому на стены не передается распирающее усилие по горизонтали. Она может создаваться тремя разными методами:

1. Внизу стропильной ноги формируется врубка, которая далее располагается на мауэрлате. Она может заменяться фиксацией специального опорного бруска. Сверху так же делается врубка, но она должна быть больше по размеру, а также располагается по горизонтали. В ней непременно создается небольшой скос, предотвращающий возникновение упора в прогон и создание сопротивления изгибу. Существуют ситуации, когда невозможно подрезать верх стропильной ноги. В этой ситуации наращиваются наслонные стропила искусственно, для чего используется обрезок стропила. Он прикрепляется с обеих сторон специальными монтажными пластинами.

2. Низ ноги формируется на специальном высокопрочном ползуне. Этот метод создания безраспорной системы используется наиболее часто. Верх элемента фиксируется болтами или гвоздями, а также допускается, чтобы стропила упирались друг в друга, после чего они соединяются пластинами из металла или накладками из древесины. При таком методе стропила крепятся к мауэрлату при предварительном расчете оптимального шага. Фиксируются стропила двумя гвоздями, вбиваемыми в боковые стороны элемента. Также допускается пользоваться всего одним гвоздем, но он забивается через верх. Можно для фиксации пользоваться металлическими пластинами.

3. Третий способ предполагает жесткое защемление конька. В этом случае верх прочно и надежно фиксируется, а вот низ формируется на ползуне. Такое крепление не создает распор на стены строения. Изгибающий момент образуется в коньке, причем он стремится разрушить его, а вот у стропил образуется небольшой прогиб. Такая установка обеспечивает получение определенного запаса прочности, повышающего дополнительно несущую способность крыши.

Важно! При использовании любого варианта создания безраспорной системы используется единый принцип, предполагающий, что один край стропил формируется на шарнире, дающим возможность сделать 1 поворот, а вот другой на специальной скользящей опоре.

Фиксация на различных жестких ползунах реализуется с применением различных крепежных элементов, таких как скобы или пластины из металла, а также нередко используется гвоздевой бой.

Видео по теме:

Специфика распорной системы

Распорная система предполагает крепление опоры с 1-ой степенью свободы. Весь процесс создания заключается в том, что верхние части стропил надежно и крепко фиксируются, для чего используются болты или гвозди. Это приводит к формированию специальной шарнирной опоры. К ее особенностям относится:

• имеются одинаковые схемы с безраспорной системой;
• как и безраспорная система, у распорной имеется одинаковое напряжение сжатия и изгиба;
• формируется специальный распор, за счет которого создается раздвигающее усилие, воздействующее на стены дома.

Важно! Данная система предполагает использование наслонных стропил совместно с висячими, поэтому нередко она называется смешанной.

К основным плюсам распорной системы относится:

• конструкция стойка перед разными видами нагрузок;
• непременно при ее создании к стенам строения фиксируется жестко и надежно мауэрлат;
• непременно устанавливаются деревянные коньковые прогоны, обладающие высокой жесткостью, что дает возможность уменьшить распор на стены дома;
• для увеличения жесткости прогона используются специальные стойки или подкосы, а также допускается применять консольные балки.

Важно! Допускается пользоваться такой системой для домов, возведенных из любого материала и для строений, в которых делается мансардный этаж.

Что включается в подстропильные элементы системы?

Крепление наслонных стропил может выполняться разными способами в зависимости от выбранной системы. При этом важно изучить, какими подстропильными элементами оснащается конструкция.

Важно! Подстропильные элементы могут быть разными, а при их выборе учитывается, создается ли двускатная крыша или какая-либо другая конструкция.

Наиболее часто выбираются изделия:

1. Горизонтальная схватка. Данный элемент применяется для увеличения устойчивости всей системы. Увеличивается надежность конструкции, хоть и не слишком сильно. Данная схватка фиксируется в месте, где имеется перекрещивание со стойками, обеспечивающими поддержание прогона конька. Если на крыше возникают равномерные нагрузки, то грамотно прикрепленная схватка действует на сжатие. Если же образуется просадка или прогиб прогона, то работает схватка на растяжение. Расстояние, на которое крепятся схватки, равно обычно не меньше 1,8 м, а это обусловлено созданием оптимальных условий для комфортного хождения людей по чердачному помещению. Во время фиксации схваток непременно формируются отверстия, которые будут меньше или равны 1 мм в диаметре. В них вставляются болты или специальные шпильки. Именно такая фиксация обеспечивает возможность сработать схватке в случае возникновения какого-либо аварийного случая.2. Жесткая фиксация нижних элементов стоек. Это приводит к повышению прочности наслонных стопил и всей стропильной системы в целом. Закрепляется низ стоек, обеспечивающий поддержку конькового прогона. Этот элемент применяется достаточно редко, так как для некоторых конструкций просто невозможно зафиксировать стойки, поэтому предварительно оценивается возможность их использования.

3. Использование подкоса. Если применяется этот элемент, то все наклонные части системы формируют специальную неразрезную балку. Фиксировать его надо под углом, который не будет меньше 45 градусов. Для этого используются разные накладки или допускается применять опорный брусок.

4. Подстропильные конструкции, состоящие из сквозных прогонов, укалывающихся на лежень, используются для строений, в которых имеется 2 несущие стены. Лежень непременно в такой системе упирается на внутренние стены.

Видео по теме:

Таким образом, правильный выбор системы, которая может быть безраспорной или распорной, а также грамотный подбор всех остальных элементов обеспечивает создание действительно прочной, надежной и долговечной крыши. Выбор различных элементов, имеющихся в стропильной системе, полностью зависит от ее конструкции и нагрузок, которые воздействуют на нее. Если планируется самостоятельно делать систему, состоящую из наслонных стропил, то предварительно уделяется много внимания и времени грамотным расчетам, позволяющим правильно зафиксировать разные части конструкции. Для повышения ее прочности и надежности применяются разнообразные подстропильные элементы, но они выбираются в соответствии с особенностями каждой системы.

Посмотрите еще статьи:

Крыша с наслонными стропилами конструкция и узлы

Наслонными называют стропила, которые одним своим концом опираются на стену здания, а другим – на коньковый брус или прогон, расположенный вдоль линии пересечения скатов. Конек поддерживается стойками, которые, в свою очередь, также должны иметь опору, поэтому наслонные стропильные системы устанавливают только в зданиях, имеющих внутренние несущие стены. Конструкцию крыши дополняют обрешетка, на которую укладывается кровельное покрытие, и вспомогательные элементы: подстропильные стойки, подкосы, и схватки.

Крепление стропил в точках опирания может осуществляться различными способами. В зависимости от этого опора может быть жесткой, шарнирно-неподвижной или шарнирно-подвижной. Тип опоры определяет величину и направление усилий, передаваемых стропилом на опорные конструкции под действием всей совокупности нагрузок (ветер, снег, собственный вес стропил, обрешетки и кровельного пирога). По этому признаку наслонные стропильные системы делятся на:

В стропильных системах данного типа каждое стропило работает на изгиб, передавая на стены и конек только вертикальные усилия. Такую схему распределения нагрузок можно реализовать одним из трех способов:

А) Нижнюю часть стропила упирают в мауэрлат посредством специального выреза – врубки, или прикрепляемого к нему опорного бруска. В верхней части стропила также выполняется врубка, но срез делают косым, то есть под таким углом, чтобы торец стропила не упирался в коньковый брус и оно могло свободно сгибаться. Несмотря на то, что максимальный изгибающий момент формируется в середине пролета стропила, а в верхней части балки его значение практически равно нулю, существуют ограничения на глубину подреза стропила в коньковом узле:

— не более 30% высоты сечения, если она составляет 180 мм;

— не более 40% высоты сечения, если она лежит в пределах от 120 до 180 мм;

— не более 50% высоты сечения, если она составляет 120 мм.

Б) В точке опирания стропила на мауэрлат выполняют опору типа «ползун», допускающую поворот и продольное смещение стропила. Для предотвращения отрыва стропила от мауэрлата во время сильного ветра его прикручивают проволочными скрутками к забитым в стену костылям. Верхний конец стропильной ноги крепят к коньковому прогону посредством гвоздей, болтов или саморезов.

В) В этом варианте нижняя опора стропил делается шарнирно-подвижной (ползун), а верхняя – жесткой (в науке о сопротивлении материалов такой вариант опоры называют «заделкой»). Наибольшее значение изгибающего момента приходится в этом случае на верхнюю опорную часть стропила, при этом уменьшается его прогиб и увеличивается несущая способность.

От описанных выше вариантов распорная стропильная система отличается тем, что опорный узел каждого стропила вместо двух степеней свободы имеет всего одну. Например, в варианте «а» верхняя часть стропила не просто опирается на коньковый брус, а жестко прикрепляется к нему с помощью гвоздей, болтов или пластин с саморезами. При таком способе крепления на стену передается горизонтальное усилие (распор), направленное наружу. Это усилие тем меньше, чем более жестким является конек, поэтому в деревянных домах, стены которых распорные усилия выдерживают хуже кирпичных, жесткость конька усиливают установкой дополнительных стоек, подкосов и балок.

Дополнительные элементы стропильных систем

Для повышения устойчивости стропильной системы применяют горизонтальный элемент (схватку). В нормальных условиях схватка работает на сжатие, разгружая стропильные ноги. В аварийных ситуациях, когда коньковый прогон, не выдерживая нагрузки, дает чрезмерный прогиб, схватка начинает работать на растяжение, удерживая стропильную систему от окончательного разрушения. Высота схватки над уровнем перекрытия составляет 1800 мм. Таким образом, она не препятствует перемещению людей в чердачном помещении. Отверстия в схватке делают так, чтобы крепеж устанавливался без зазора, поэтому схватка начинает выполнять свою предохранительную функцию при малейших нарушениях геометрии конька.

Кроме схваток применяют стойки и подкосы, которые устанавливаются под срединной частью стропила, превращая последнее в неразрезную балку с двумя пролетами. Минимальный угол между осью подкоса и горизонтом составляет 45 градусов. Крепятся эти элементы к стропилам и балкам перекрытия с помощью опорных брусков или металлических накладок.

При наличии двух или более внутренних несущих стен на них можно уложить опорный брус или доску – лежень. В этом случае стропильную систему можно усилить сквозными прогонами, использующими лежень в качестве опоры.

Конструкционные характеристики

По конструкционным характеристикам:

• крыша может иметь чердак или может быть безчердачной (такую крышу называют — покрытие);
• по уклону крыша может быть плоской или скатной;
• крыша может иметь надстройки (мезонин, слуховые окна и т.п.);
• самые распространенные крыши по геометрии бывают следующие: плоские, двухскатные, двухскатные ломаные, двухскатные со слуховым окном, складная (конверт), многощипцовая, шатровые, вальмовые, полувальмовые.

Скат — грань, наклонная поверхность крыши.

Уклон — показатель крутизны крыши, определяется тремя способами: в градусах угла между скатом крыши и перекрытием верхнего этажа; в процентах — отношение высоты крыши (H) к проекции ската крыши на перекрытие верхнего этажа (L), умноженное на 100 = (H/L)⋅100; в пропорциях (H:L).

Скатная крыша — крыша, имеющая уклон более 6° (10%). С меньшим уклоном называют — плоская крыша.

Мезонин — надстройка небольшой высоты над частью, обычно центральной, малоэтажного жилого дома, имеющая собственную крышу, возвышающуюся над общей.

Слуховые окна — проемы для освещения и проветривания чердачных помещений, а также для выхода на крышу.

Типы крыш по геометрии

class=»h3_fon»>

Ограждающие конструкции крыши

Кровля — верхнее ограждение (оболочка) крыши, непосредственно подвергающееся атмосферным воздействиям. Предохраняет здание от проникновения атмосферных осадков.

Фронтон — торцевая часть крыши, часть фасада здания, ограждающая конструкция между скатами крыши. Служит для создания замкнутого помещения под крышей (чердака) и для его защиты от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Фронтон отделен от от нижней части стены карнизами и, как правило, изготовлен из другого материала, чем стена, например, стена из бруса или кирпича, фронтон из досок.

Щипец (вимперг) — верх торцовой стены строения, имеющий остроугольную форму и находящийся между двумя скатами крыши, но, в отличие от фронтона, щипец не отделён от стены карнизом и образует с фасадом единую плоскость и изготовлен из одного материала. Если сравнивать щипец с фронтоном, то отличие будет, в отсутствии карниза, визуально разделяющего стену и фронтон, и материал фронтона может отличаться от материала стены.

Козырёк — мини крыша, которая располагается над торцевыми стенами под фронтонами и служит для предохранения стен от атмосферной влаги.

Свес крыши — наружная полоса ската крыши, выступающая за линию стены. Служит для предотвращения попадания атмосферных осадков на стены и составляет не менее 75-80 см. Свес крыши разделяют на фронтонный и карнизный.

Карниз крыши — это конструкция состоящая из свеса крыши и её закрывающей части снизу и сбоку. Карниз отличается от свеса тем, что полностью закрывает все элементы стропильной конструкции выходящие за линию стен. Карниз оберегает не только от атмосферных осадков, но и препятствует проникновению сырости и разной живности на чердак и в подкровельное пространство. Карнизы могут быть не только полностью частью крыши, но и частью стены. Карниз опоясывающий весь периметр стены называют — венчающий карниз. Например, когда карниз крыши переходит в козырек, отделяющий фронтон от стены. Софит — подшивная карнизная доска.

Элементы кровли

Конёк — самый верхний элемент кровли в виде уголка, служащий для закрытия стыка скатов крыши.

Вальма — треугольный скат 4-х скатной крыши, расположенный с торца дома, крытый сверху упирается острым концом.

Полувальма — вальма, длина которой по уклону укорочена со стороны конька крыши или со стороны торца здания.

Ендова (разжелобок) — внутренний угол крыши в виде желоба, образованный соединением двух скатов.

Хребет (ребро) — линия пересечения двух скатов, образующих внешний угол.

Продухи — вентиляционные отверстия в скатной кровле.

Аэраторы — продухи плоских кровель, механические приспособления для вентиляции в слоях полного пирога плоских кровель. Обязательно использовать при устройстве нового ковра по старому.

Выкружка — переходной бортик от основания плоской крыши к примыканию, обычно устраивается под углом 45° для сглаживания углов сопряжений.

Разуклонка — устройство стяжки на плоской кровле с приданием кровле малых уклонов и образованием коньков и ендов.

Подкровельные пленки — применяются для защиты теплоизоляции и несущих конструкций крыши от попадания влаги.

Основной гидроизоляционный (или кровельный) ковер — слои рулонных материалов или слои мастик, армированных стекло- или синтетическими материалами, последовательно выполняемые и по основанию под кровлю.

Балластная система — система крепления мягкой кровли на плоских крышах с высокой несущей способностью, а также в эксплуатируемых крышах. Доступна, проста в устройстве и не повреждает основной гидроизоляционный ковер, а кроме того, обеспечивает его дополнительную защиту от механических повреждений и ультрафиолетовых лучей.

Воротник — защитная окантовка кровельным железом выступающих элементов кровли.

Капельник — элемент стального покрытия парапетов, брандмауэрных стен в виде загнутого вниз края.

Водосборный желоб — элемент скатной кровли с наружным водостоком, предназначенный для сбора воды и принудительного сброса в водосточную трубу атмосферной воды.

Водосточная труба — труба, служащая для стока воды.

Несущие конструкции крыши

Стропильная система — конструкция, состоящая из стропил и других элементов, воспринимающая и противостоящая всем видам нагрузок и передающая их на стены строения. Состоит из стропильных ферм.

Ферма — конструкция из скрепленных между собой брусьев или стержней.

Стропило (стропильная нога) — элемент стропильной фермы, воспринимающий, все виды нагрузок и передающий их на стены, и верхнее перекрытие строения, служат опорой для кровли. Нижним концом упирается в стену, а верхним соединяется под углом с противоположной стропильной ногой.

Стропила наклонные — имеют упор на концах и средней частью (в одной или нескольких точках).

Стропила висячие — опирающиеся в нижней части на затяжку или мауэрлат и в верхней коньковой части опираются друг на друга или на подконьковый прогон (без промежуточных опор).

Конёк — верхнее горизонтальное ребро крыши, соединяющее стропильные фермы.

Коньковая схватка — кусок доски/фанеры или металлической накладки соединяющий стропила в коньке.

Мауэрлат — брус, расположенный по периметру стены, на который опираются нижние концы наклонных стропил. Мауэлат позволяет распределить сосредоточенную нагрузку от стропил на весь участок стены.

Стойка — отрезок доски/бруса опирающийся на затяжку и поддерживающий стропильную ногу, служит для разгрузки стропил и для организации стен мансарды.

Бабка — центральная стойка, которая упирается в конёк.

Подкос — стойка под углом.

Ригель — отрезок доски, соединяющий стропильные ноги между собой. Служит для увеличения жёсткости стропильной фермы и препятствует разъезжанию стропильных ног.

Затяжка — бревно/брус/доска соединяет стропильные ноги между собой. Отличается от ригеля тем, что затяжка опирается на мауэрлат и лежни.

Кобылка — отрезок доски, удлиняющий стропильную ногу для организации свеса крыши.

Слега — направляющая под натуральную черепицу.

Основание кровли — поверхность, на которую укладывается кровельное покрытие. Обычно выполняется в виде обрешетки или сплошного настила.

Обрешётка — подкровельный настил из досок или брусков, прикрепляемые к стропилам и служащие основанием для кровельного покрытия. Обрешётка воспринимает всю весовую нагрузку от кровли и через контробрешётку и черновой настил передаёт её на стропильную систему.

Контробрешётка — бруски минимальным сечением 30×50 мм, располагающиеся под обрешёткой, перпендикулярно ей и обеспечивающие вентиляцию подкровельного пространства и служащие для закрепления гидроизоляционной пленки.

Черновой настил — настил из досок, ДСП, ДВП или других видов плит, которые прибиваются непосредственно к стропильной системе и служит основой для гидроизоляционного материала и основанием для крепления контробрешётки.

Обрешётина — элемент обрешетки, который изготовляется из деревянных брусков, реек или планок из хвойных пород (без обзола и проходных сучков) не ниже второго сорта, на который укладывается черепица. Минимальное сечение бруска — 30×50 мм.

Устройство висячих стропил

Висячие стропила называются именно так неспроста – по сути, они постоянно находятся в подвешенном состоянии и не имеют под собой иной опоры, кроме внешних стен здания. Несмотря на кажущуюся ненадежность, висячие стропильные системы достаточно эффективные и способны в полной мере выполняться свои функции в пролетах длиной до 17 м.

Разумеется, сами по себе навесные стропила стоили бы немногого, но ведь они используются в связке с цельной системой, включающей в себя массу дополнительных элементов, позволяющих формировать крупные узлы вроде ферм или арок.

Примером простой фермы может выступить конструкция, состоящая из двух стропильных балок, которые соединены в верхней точке, за счет чего обеспечивается треугольная форма такой фермы. В горизонтальной плоскости устанавливается стропильная затяжка, представленная обычной деревянной балкой. Конечно, она может быть выполнена из металла, но тогда ее нужно называть тяжем.

Роль затяжной балки нельзя недооценивать – стропила, находящиеся под нагрузкой, постоянно пытаются нарушить треугольную форму фермы, а затяжка стропил предотвращает данный эффект. Кроме того, появляющаяся распирающая сила не передается стенам постройки, а приходится на саму затяжку, благодаря чему здание испытывает только усилия вертикальной направленности.

Затяжку можно устанавливать на любом вертикальном уровне, но для этого нужно точно знать, какие функции на нее возлагаются. Например, при расположении затяжки в нижней части стропил ее можно использовать еще и как балку перекрытия этажа, находящегося ниже. Если же под крышей будет располагаться жилое помещение, то затяжку стоит устанавливать выше, чтобы она мешала при обустройстве мансарды.

При обустройстве больших пролетов узлы висячих стропил придется дополнительно усиливать. В том случае, если пролет между стенами превышает 6 м, то стропила укрепляются раскосами и подвесами, а затяжку стоит сделать из двух балок, соединенных между собой.

Устройство висячих стропил может выполняться по нескольким схемам, и их стоит рассмотреть подробнее.

Треугольная шарнирная арка

Рассматриваемый вид конструкции по праву считается одним из самых простых. Конструктивно такая схема предполагает создание простой фермы в форме треугольника, которая включает в себя две стропильных балки, направленных в сторону конька. Внизу стропила опираются на горизонтальную балку, кроме того, на нижнем уровне осуществляется крепление затяжек к стропилам. Для нормального функционирования такой конструкции высота конька должна быть больше, чем 1/6 пролета фермы.

В такой схеме, считающейся традиционной, основная нагрузка приходится на стропила, изгибая их так, чтобы они расходились в разные стороны. Это усилие компенсируется затяжкой, которая, работая на растяжение, позволяет разгрузить стропильную систему. Затяжка в данном случае не относится к числу несущих элементов, поэтому вместо деревянной детали вполне можно использовать металлическую.

Чтобы снизить изгибающую нагрузку, которую испытывают стропильные ноги, коньковые элементы в данном случае устанавливаются с небольшим отклонением от центральной оси. Такая схема становится причиной появления дополнительного усилия с противоположно направленным вектором. Помимо снижения нагрузки на стропильный каркас, это также позволяет использовать балки меньшей толщины – а это прямой путь к оправданной экономии.

Чаще всего треугольные шарнирные арки используются для создания мансард, а находящиеся в нижней части конструкции затяжки отлично служат в качестве балок перекрытия. Все описанные дальше схемы висячих стропил представляют собой вариации описанной трехшарнирной арки, в которых дополнительные элементы всего лишь повышают жесткость стропил.

Шарнирная арка с бабкой

Данная конструкция сложнее предыдущей, зато ее вполне можно использовать для перекрытия пролетов длиной более 6 м. Основной проблемой длинных конструкций является длинная затяжка – на нее приходятся существенные нагрузки, поэтому она изгибается под собственным весом. Для компенсации этих нагрузок используется бабка – деревянный брусок, при помощи которого подвешивается затяжка. При необходимости в качестве бабки можно использовать и металлические пруты, которые имеют достаточную прочность на растяжение.

Используя такой подвес, можно устанавливать висячие стропила с затяжкой большой длины, ведь ее изгиб будет компенсирован. Основной момент при монтаже такой конструкции – бабка не должна подвергаться сжатию, то есть ее нельзя использовать как вертикальную стойку. Конечно, конструктивно стойка и подвес очень похожи, но эти элементы выполняют совершенно разную работу.

Главное отличие бабки заключается в том, что она подвешивается к карнизному узлу, а затяжка крепится к ней посредством хомутов. Для создания затяжки нужной длины используются составные элементы, которые подгоняются посредством прирубов и фиксируются болтами. Перед сборкой стоит провести расчет затяжки стропил, чтобы конструкция была оптимальной.

Такая конструкция на сегодняшний день применяется редко по причине морального устаревания. Впрочем, заложенные в ней идеи и принципы все же находят применение в других, более современных стропильных системах.

Конструкция с приподнятой затяжкой

Такая схема преимущественно используется при создании жилых помещений под кровлей. Высота расположения затяжки в данном случае определяет высоту потолка будущей мансарды. Затяжка в такой конструкции поднимается к коньковой части крыши, и чем выше она установлена, тем большие нагрузки ей приходится испытывать.

Стропильный каркас в качестве опоры использует мауэрлат, а не затяжку. Чтобы кровля могла самостоятельно изменять свои размеры в зависимости от внешних факторов, стропила крепятся подвижным образом к специальным устройствам, обеспечивающим необходимую свободу перемещения конструкции.

При воздействии на кровлю уравновешенных нагрузок конструкция будет устойчивой, но если силы, находящиеся с одной стороны, будут превалировать, то крыша будет слегка завалена. Для предотвращения такой ситуации стропила необходимо выносить за пределы стен с обеих сторон здания.

В арке с приподнятой затяжкой последняя не выполняет функции опоры. На нее оказывают влияние только растягивающие нагрузки, если под крышей обустраивается чердак, или растягивающе-изгибающие, при создании мансарды. В последнем случае затяжку можно использовать для монтажа потолков или изоляционных материалов.

Для защиты затяжки от провисаний устанавливается подвеска. Здесь тоже есть нюансы: при небольших нагрузках и небольшой длине затяжку можно попросту прибить к ригелю и коньку, а вот для длинной затяжки с большими нагрузками потребуется несколько подвесок и дополнительная фиксация хомутами.

Арка с подвеской и подкосами

Такая схема является логическим продолжением темы арок с бабками. Арка с подвеской и подкосами используется для перекрытия пролетов длиной до 14 м – в подобных конструкциях нагрузка настолько велика, что стропила прогибаются из-за собственного веса. Для компенсации этих нагрузок используются подкосы.

Как правило, подкосы упираются на внутренние стены постройки, но висячие стропила используются только при их отсутствии. Решить эту проблему помогает бабка, являющаяся единственной доступной опорой.

Собранная таким образом конструкция работает по следующему принципу:

• На стропила приходится внешняя нагрузка;
• Подкосы принимают на себя часть этой нагрузки;
• Подвеска растягивается и натягивает коньковый брус;
• Стропила захватываются за верхнюю часть и тянутся вниз, за счет чего прижимаются подкосы.

Для длинных стропильных ног, свойственных такой конструкции, используется длинная же затяжка. Лучше всего использовать брус из двух жестко соединенных балок. Затяжка крепится к бабке посредством хомута.

Виды соединений отдельных элементов и узлов

Чтобы конструкция висячих стропил получилась достаточно качественной и надежной, необходимо позаботиться о качественном соединении ее элементов, для чего могут использоваться следующие способы:

1. Стыковое соединение. Такой метод используется для соединения верхних частей стропил, то есть конькового узла. Балки стропил срезаются под углом, совмещаются и фиксируются посредством деревянных или металлических накладок.
2. Соединение внахлест. Для реализации данного способа верхние края стропильных ног схлестываются и крепятся болтом с гайкой или шпилькой.
3. Соединение врубкой. Перед соединением стропила выпиливаются на половину своей толщины. Подготовленные детали сводятся и фиксируются через высверленное сквозное отверстие болтовым соединением. Такой же метод активно используется для монтажа карнизных узлов – в нижней части стропил вырубается зуб, который подводится к опорам и крепится болтами или пластинами.
4. Скользящее соединение. Такой метод соединения нижних частей стропил используется в системах с подвижной опорой. Для соединения используются специальные металлические элементы.

Монтаж висячих стропил

Когда все предварительные этапы завершены, можно приступать непосредственно к монтажу стропильной системы, который выполняется по следующему алгоритму:

• Сначала нужно разметить центр крыши и высоту конька, после чего на фронтонах выставляются две доски с отметками;
• Далее нужно сделать шаблон монтажа стропильных ног, для чего нужно взять обрезок доски и прислонить ее одним концом к мауэрлату, а другим – к отметке высоты конька, и сделать на этой доске запилы;
• При помощи шаблона изготавливаются стропильные балки в необходимом количестве;
• Подготовленные и обработанные стропила раскладываются попарно;
• Сначала монтируется первая ферма, которую после сборки нужно установить на фронтоне здания, используя для крепежа саморезы или уголки с гвоздями;
• На другой стороне здания устанавливается вторая ферма;
• Между двумя установленными арками натягивается шнурок, от которого нужно будет отталкиваться при монтаже остальных ферм;
• Все остальные фермы устанавливаются последовательно, с соблюдением рассчитанного шага и уровня.

Завершив установку висячей стропильной системы, можно приступать к следующим этапам монтажа кровли.

Заключение

Деревянные висячие стропила достаточно удобны и подходят для решения множества задач. Монтаж висячей системы достаточно прост – необходимо лишь грамотно спланировать будущую конструкцию и тщательно провести каждый этап ее сборки.

Особенности конструкции висячих стропил

Почему стропила называют «висячими»? Потому что они в буквальном смысле зависают в межпролетном пространстве, опираясь только на внешние стены. Внутренней опоры нет никакой. Тем не менее, висячие системы, благодаря своей конструкции, не прогибаются и способны перекрыть пролеты до 14-17 м!

Конечно, висячие стропила – это только часть стропильной системы, сами по себе они не используются. Только в связке с другими элементами (затяжками, бабками, ригелями, подкосами и т.п.), вместе с которыми стропила образуют фермы или арки.

В случае с висячими стропилами, простейшую ферму составляют из двух стропильных балок, соединенных в верхней точке под углом (в виде треугольника). По горизонтали стропила скрепляют затяжкой, которая обычно представляет собой деревянную балку. Но она может быть и металлической, например, сделанной из профильного металла. Тогда такую затяжку называют тяжем.

Затяжка выполняет важную функцию. Стропила, скрепленные в коньке и упертые в стены, стремятся разъехаться в стороны. А затяжка удерживает их, позволяя сохранить треугольную форму арки. Возникающий распор на стены не передается, а горизонтальные усилия нейтрализуются. Таким образом на наружные стены при использовании висячих стропил воздействуют только вертикальные усилия.

Затяжка не обязательно располагается в нижней части фермы, иногда она сдвигается вверх, ближе к коньку. Это зависит от типа конструкции арки, от того, какую работу должна выполнять затяжка. Если затяжка находится у основания стропил, то одновременно она служит и балкой перекрытия нижележащего этажа. При устройстве мансарды удобно располагать затяжку (ригель) выше основания стропильных ног, чтобы появилась возможность устроить этаж с полноценной высотой потолка.

Если пролет между стенами составляет более 6 м, висячие стропила для прочности подпирают раскосами и подвесами (бабками). А затяжку делают не цельной, а состоящей из двух срощенных балок.

Существует несколько вариантов конструкций с использованием висячих стропил. Рассмотрим их все по отдельности.

Конструкция #1. Треугольная шарнирная арка

Простейшая ферма в виде треугольника. Состоит из двух стропильных балок, сходящихся в коньке. Нижние основания упираются в горизонтальный брус. В нижней части «треугольника» закрепляют затяжку. Чтобы система работала правильно, высота конька в конструкции не должна быть меньше 1/6 пролета фермы.

Эту схему можно назвать классической. В ней стропила работают на изгиб, стремяться разъехаться в стороны, а затяжка удерживает их и получает растягивающие нагрузки (работает на растяжение). Несущим элементом затяжка не является, поэтому ее можно заменить на тяж из металлопроката.

Для снижения степени изгиба стропильных балок, врубку конькового узла выполняют с эксцентриситетом. Благодаря этому при воздействии на стропила внешних нагрузок (атмосферные явления, вес кровли, собственный вес и т.п.), наряду с ожидаемым изгибом, появляется изгибающий момент противоположного направления. Это позволяет не только уменьшить изгибающие деформации, но и применить для стропил балки меньшего сечения. Соответственно, это помогает удешевить строительство.

Как правило, эта конструкция висячих стропил применяется при строительстве мансардного чердака. Затяжки в этом случае играют роль балок чердачного перекрытия.

Конструкция #2. Арка шарнирная с бабкой

Более сложная схема, которая нужна в случае перекрытия пролетов более 6 м.

Проблема в такой системе – длинная затяжка, которая будет испытывать огромные нагрузки и, как следствие, прогибаться под своим весом. Чтобы прогиба не было, затяжку подвешивают к коньку. Как? С использованием дополнительного элемента – бабки. Она представляет собой деревянный брусок, играющий роль подвески. Если подвес выполняют из металла, то называют его тяжем. Нередко применяют для этих целей обычный металлический прут, который на практике хорошо работает на растяжение.

Таким образом, с помощью подвеса-бабки, удается поддержать длинную затяжку и нивелировать ее прогиб. Саму затяжку при этом составляют из двух частей-балок, стыкованных друг с другом (в центре конструкции).

Конструкция бабки проста, однако строители часто допускают ошибку в ее устройстве. Самое главное: бабка должна работать только на растяжение, а не на сжатие. Ее нельзя путать со стойкой, упирая в балку затяжки и карнизный узел. В таком случае элемент будет сжиматься, а не растягиваться.

Такая путаница может возникнуть потому, что стойка и бабка очень схожи по своему устройству. Но их предназначение, как и принцип работы, совершенно разные. Бабка, в отличие от стойки, жестко не закреплена с затяжкой. Она подвешена на карнизном узле, к ее нижней части с помощью хомутов крепится затяжка.

Необходимую длину затяжки набирают из составных частей, соединяя их косым или прямым прирубом и закрепляя болтами. С подвеской затяжку стыкуют через хомут.

Рассмотренная схема подходит для аграрных и промышленных зданий с большими пролетами. Однако в оригинальном виде она уже не используется, считается устаревшей. Но отдельные ее элементы весьма успешно применяются в практике строительства, при разработке арок других типов.

Конструкция #3. Арка шарнирная с приподнятой затяжкой

В этой схеме затяжка устанавливается не в нижней части арки, а продвигается кверху, ближе к коньку. Чем выше место установки затяжки, тем больше она растягивается.

Конструкцию с приподнятой затяжкой используют в строительстве мансардных помещений. Высота потолков при этом напрямую зависит от того, как высоко располагается затяжка.

Стропильные балки конструкции опираются на мауэрлат, а не на затяжку. Причем, крепление не жесткое, а подвижное, скользящее по типу ползуна. Оно позволяет компенсировать изменение размеров балок (их подвижки), которые происходят при колебаниях влажности и температуры.

Если на скаты действует равномерная нагрузка, то система будет устойчивой в любом случае. Если же нагрузка будет больше с одной стороны, то стропильная система сдвинется в сторону превалирующей нагрузки. Чтобы этого не случилась и кровля оставалась устойчивой, стропила устанавливают с выносом в обе стороны, за пределы стен.

Затяжка в такой арке не является опорой, на нее действуют растягивающие нагрузки – при устройстве чердака, и растянуто-изгибающие – при устройстве мансарды.

В мансардных помещениях затяжка зачастую является балкой для крепления подвесного потолка или изоляции. Чтобы защитить ее от провисания, устанавливают подвеску. При небольших предполагаемых нагрузках и короткой затяжке, подвес прибивают к ригелю и коньку, скрепляя соединения двумя досками с обеих сторон.

Если затяжка сравнительно длинная, то используют несколько подвесок, а каждую из них закрепляют гвоздями. Большие нагрузки требуют дополнительного использования хомутов.

Конструкция #4. Арка шарнирная с ригелем

Схема, похожая на предыдущую, но имеющая отличие: нижняя скользящая опора в карнизном узле заменяется на аналогичную жесткую. Стропильные балки врубают в мауэрлат или применяют для неподвижной фиксации опорные бруски.

Замена опоры меняет характер возникающих в арке напряжений. Конструкция становится распорной, воздействуя с распирающими усилиями на стены и мауэрлат.

Затяжку устанавливают в верхней части арки. При этом ее назначение меняется. Она уже не работает на растяжение, ее принцип действия основан на сжатии. Затяжку, работающую на сжатие, называют ригелем.

Арка с одним приподнятым ригелем рассчитана на небольшую распорную нагрузку. При больших нагрузках в дополнение к ригелю устанавливается затяжка. Получаются висячие стропила, конструкция и узлы которой схожи с обычной трехшарнирной аркой. Мауэрлат для них уже не требуется.

Конструкция #5. Арка с подвеской и подкосами

Схема, дополняющая систему арки с бабкой. Используется, когда длина стропил настолько большая (до 14 м), что создает существенный прогиб их под собственным весом. Чтобы нивелировать изгибающие напряжения, систему дополняют подкосами, которыми подпирают стропильные балки.

Обычно подкосы упирают во внутренние стены. Но в висячих системах их нет, поэтому подкосы упирают в единственный существующий упор – бабку. Получается жесткая конструкция со следующим принципом действия: стропила под воздействием внешней нагрузки прогибаются, давят на подкосы, подвеска растягивается и притягивает к себе коньковый брус, одновременно притягиваются и верхние части стропил, стропила поджимают подкосы.

Так как в этой схеме используются длинные стропила, соответственно применяется и длинная затяжка. Как правило, она состоит из двух частей-балок (хотя бывает и одноэлементной), соединенных в середине пролета косым или прямым прирубом. Соединение затяжки с бабкой выполняется через хомут.

По сути, все существующие висячие арки являются вариациями обычной трехшарнирной арки. Все остальные дополнения – бабки, ригели, подкосы – только увеличивают жесткость стропил. И несущей способности не меняют.

Основные узлы: виды соединений элементов

Любая из рассмотренных выше конструкций будет правильно работать лишь при грамотном соединении всех основных узлов. Только тогда они будут выполнять свою функцию, не деформируясь под воздействием внешних факторов.

Сверху стропильные балки совмещают под углом и соединяют встык, внахлест или путем врубки. Этот узел называют коньковым. Крепление встык предполагает стыковку срезанных под углом концов балок и скрепление их накладками из металла или дерева. При соединении внахлест верхние части стропилин схлестывают между собой и закрепляют болтом с гайкой или шпилькой.

Соединение врубкой вполдерева похожа на соединение внахлест. Но в этом случае верхушки стропил накладывают друг на друга после выпиливания выемок в половину толщины бруса. Потом выпиленные части соединяют, в них просверливают сквозное отверстие и стягивают их балтом.

В конструкциях арок также встречается (например, в обычной трехшарнирной арке) соединение нижней части стропил с затяжкой – карнизный узел. Соединение выполняется лобовой врубкой одинарным или двойным зубом с креплением болтами. Также для крепления могут быть использованы короткие доски или металлические пластины, наложенные на стык стропилины с затяжкой и скрепленные гвоздями.

Приподнятая затяжка врубается в стропила внахлест полусководнем с последующим болтовым скреплением.

В схеме с приподнятой затяжкой или ригелем стропила соединяются с мауэрлатом. При этом применяется скользящее (по типу ползуна) или жесткое крепление опор. Скользящее крепление выполняется с применением металлических скользящих опор, допускающих небольшие подвижки стропил. При жестком креплении применяют врубку зубом, также может быть использован опорный брусок.

Монтаж висячих стропил

После выбора стропильной конструкции и ее расчета можно приступать к монтажным работам.

Устройство висячих стропил на строительной площадке выполняется по следующей схеме:

• Для точности монтажа и удобства, отмечают центр крыши и высоту конька. Для этого по фронтонам в центре временно закрепляют две доски, на них делают отметку по высоте конька.
• Изготавливают шаблон для стропильных ног. Берут доску, прислоняют ее к мауэрлату нижним концом, а к отметке высоты конька – верхним концом. Отмечают места расположения верхнего и нижнего запилов.
• Используя шаблон, изготавливают необходимое количество стропильных балок. В зависимости от будущего расположения в ферме помечают их на правые и левые стропилины. Выкладывают их по парам (так как каждая ферма состоит из двух стропилин – правой и левой).
• Начинают сборку первой фермы (арки). Две стропильные балки соединяют вверху внахлест, встык или путем врубки.
• Устанавливают затяжку и, если это предусмотрено схемой конструкции, бабку и подкосы.
• Поднимают ферму на крышу и монтируют ее с торца постройки (на фронтоне). Крепление выполняется к мауэрлату с использованием уголков и гвоздей или саморезов.
• Со стороны второго фронтона устанавливают такую же арку.
• Между фронтонной парой арок натягивают бечевку, чтобы остальные арки были установлены четко по линии и обозначенному уровню.
• Оставшиеся арки выставляют между фронтонами с шагом, предусмотренным проектом. Уровень арок по высоте контролируют натянутой бечевкой. Для исправления небольших погрешностей в размерах, высоту регулируют путем подкладки под стропилины деревянных дощечек.

На этом установка стропил окончена. Теперь можно приступать к очередным кровельным работам: укладывать утеплитель и гидроизоляцию, набивать обрешетку, монтировать кровельный материал.

Виды стропильных систем с описанием и характеристикой

Существуют два типа стропильной системы. Каждый из них имеет свою область применения.

Наслонная стропильная система

Она предназначена для крыш с пролётом от 10 до 16 метров, уклон при этом не имеет значения. Единственное правило — внутри здания должны быть несущие стены, которые можно заменить колоннами.

Наслонная стропильная система подходит для плоских и скатных крыш

Элементы наслонной стропильной системы

Основным преимуществом такой стропильной системы является длительный срок эксплуатации, это связано с обустройством сквозного проветривания, а значит, риск загнивания элементов конструкции практически отсутствует. Также наслонная стропильная система ценится за простоту монтажа, что позволяет устанавливать её своими руками. Конструкция состоит из:

• стропильных ног;
• подстропильных элементов;
• обрешётки или настила.

Конструкция может немного отличаться в зависимости от формы крыши (плоская или скатная). В первом случае она представляет собой отдельные стропила, которые опираются каждым своим краем на противоположные стены здания. При обустройстве двускатной крыши это пары наслонных ног, упирающиеся на нижние стены, и прогон, что поддерживается стойками. Подстропильные ноги, или стойки, монтируются лишь в случае увеличенного прогона. Это позволяет предотвратить прогиб стропил. Аналогичный способ укрепления системы используется и в случае обустройства ног из нескольких досок.

Повысить надёжность наслонной стропильной системы помогут стойки

К подстропильным элементам относятся:

1. Горизонтальный хват. Служит для повышения устойчивости системы, но влияет на это незначительно. Крепить схватку нужно в местах пересечения с установленными стойками, которые держат коньковой прогон. Этот элемент работает на сжатие и на растяжение и позволяет равномерно распределить нагрузку. Располагаться он должен на высоте 1,8 м и более от пола чердака, что позволяет человеку беспрепятственно передвигаться по помещению.
2. Сквозной прогон. Он присутствует в том случае, если имеются две внутренние стены. Тогда подстропильные конструкции опираются на лежень через сами опоры. Он укладывается на установленные внутренние перегородки.

Наслонная стропильная система подходит для крыш со значительными пролётами

Типы системы наслонных стропил

Такая система может быть распорной и безраспорной. Они отличаются конструкцией и технологией монтажа.

В случае с безраспорной системой можно выбрать один из трёх вариантов реализации:

1. К концу стропила крепится брусок или делается врубка. Эта процедура необходима для надёжного крепления стропила к мауэрлату. В верхней части также делается врубка. Она должна иметь горизонтальную направленность и увеличенный размер. При этом врубка должна быть со скосом. Это нужно для того, чтобы упор не приходился на боковую щёку и отсутствовало сопротивление изгибу стропил. Есть определённые ограничения в размерах подрезки. Если высота стропильной ноги более 18 см, то размер вырубки не должен превышать 30% от высоты бруса, если в пределах 12–18 см, то этот параметр равен 40%, если менее 12 см, то 50%. Длина же подрезки не должна превышать высоту стропильной ноги. Если выполнить эту процедуру невозможно, то рекомендуется провести наращивание бруском, которым и происходит фиксирование с использованием металлических пластин.Соединять стропила можно путём врубки
2. Низ наслонной стропилы выполняется на ползуне. Верх же крепится гвоздями или болтами. Допускается упор стропильных ног друг к другу, после чего элементы нужно объединить стальными пластинами с мелкими зубьями. Допускается использование накладок, предпочтительно из дерева. Во время монтажа необходимо обращать внимание на расчётный проектный шаг. Фиксировать стропила нужно специальными гвоздями, которые следует вбивать только под углом в боковые поверхности.Низ стропил обустравается на ползуне, а их верх фиксируется гвоздями
3. Выполняется жёсткая фиксация верха, благодаря чему низ делается на ползунах. В коньковом узле, который прочно соединён, формируется изгибающий момент в максимальном своём проявлении. Эта сила пытается разрушить узел, поэтому стропильные ноги не прогибаются. Такая фиксация позволяет получить запас прочности, что значительно увеличивает несущую способность стропильной системы.Стропила с жёсткой фиксацией верха не прогибаются

Все эти типы схожи между собой креплением одного края стропил на шарниры, а другим — на скользящую опору, благодаря чему возможен поворот.

В распорной конструкции стропильной системы имеются опоры с одной степенью свободы. В этом и заключается основное отличие этих двух типов систем. Нужно верхний край стропил зафиксировать гвоздями или болтами, что позволяет получить шарнирную основу.

Распоры могут иметь одну степень свободы

Видео: как создать стропильную систему без распор

Правила обустройства

Надёжность системы обеспечивается путём выполнения основных требований:

1. Толщина элементов должна превышать 5 см.
2. Все узлы стропильной системы должны иметь гладкую, обработанную рубанком, поверхность. Это предохранит их от прогнивания и появления грибка.
3. Не рекомендуется обустраивать дополнительные узлы, поскольку система чётко рассчитана.
4. Мауэрлат нужно укладывать строго горизонтально. Это касается и поверхности стыковки со стропильной ногой.
5. Расположение стоек и подкосов должно быть максимально симметричным.
6. При состыковке стропил с каменной кладкой нужно сначала обустроить гидроизоляционный слой.
7. Нога стропил должна иметь длину максимум 4,5 м в том случае, если в системе отсутствуют стойки или подкосы.

Монтаж своими руками: пошаговая инструкция

Процесс монтажа состоит из нескольких этапов:

1. На верхний край стен уложить горизонтальный брус — мауэрлат. Под него предварительно нужно постелить гидроизоляционный материал.Мауэрлат может быть выполнен из бруса или доски
2. На верх промежуточной стены уложить лежень. Он необходим для крепления вертикальных стоек.
3. На лежне зафиксировать вертикальные стойки. Расстояние между ними должно быть от 3 до 6 м.
4. На стойки уложить коньковый прогон.
5. Теперь можно установить стропила. Ставить их нужно с шагом 60–120 см. Нижний край надо прикрепить к мауэрлату любым из выбранных способов, верхний — выложить на коньковый прогон или соединить их друг с другом.Фиксация стропил к мауэрлату должна быть надёжной
6. При необходимости установить горизонтальную схватку, подкосы и опорные элементы.Не всегда нужен монтаж подстропильных элементов при установке стропильной системы

Видео: монтаж наслонных стропил

Система висячих стропил

Этот тип стропильной системы чаще всего обустраивается при строительстве двускатной крыши с длиной пролёта не более 6 м, при этом стен внутри чердачного помещения нет. Стропила имеют две опоры: сверху они опираются друг на друга, снизу — на мауэрлат.

Элементы висячей стропильной системы

Простейшая система стропил представляет собой треугольник, две стороны которого образованы опирающимися друг на друга стропильными ногами, а третья — затяжка. Преимущество такой системы в том, что распор на стены не передаётся ввиду нивелирования его затяжкой. Это означает, что горизонтальное давление на стены отсутствует, что приводит к повышенной надёжности и прочности конструкции узлов опоры.

Висячая стропильная система напоминает треугольники

Основными элементами висячей стропильной системы являются:

• стропила;
• стойка;
• мауэрлат — можно заменить досками, которые укладываются на гидроизоляционный материал;
• подкос;
• затяжка — деревянный брусок или металлическая планка;
• ригель;
• бабка.

При выборе конструкции системы стропильных ног непосредственно для вашего дома нужно учитывать:

• климат, в частности, снеговую и ветровую нагрузку, годовое количество атмосферных осадков;
• вид крыши, ведь стропильная система двускатной и шатровой кровли в корне отличаются друг от друга;
• угол наклона скатов (для плоской конструкции висячая стропильная система не используется);
• тип кровельного покрытия (разные материалы отличаются массой и требованиями к обрешётке).

Эти параметры позволяют рассчитать сечение стропил, ширину пролёта, место расположения затяжки.

Разновидности конструкций системы висячих стропильных ног

Существует несколько типов конструкций, которые можно использовать при монтаже висячей стропильной системы скатной крыши. Арка может быть:

1. Трёхшарнирная треугольная. Формы имеют вид замкнутого треугольника. Он обладает чёткой структурой, в которой стропильные брусья создают изгиб, а работа затяжки идёт в обратном направлении. Рекомендуется соблюдать высоту подъёма конькового прогона, которая должна составлять не менее шестой части длины арочного пролёта. Чаще всего такая конструкция используется при обустройстве чердака, пол которого и будет играть роль затяжки для стропил.Форма трёхшарнирной системы имеет вид замкнутого треугольника
2. С бабкой. Вместо неё может присутствовать подвеска. Эта арка также является трёхшарнирной треугольной. Такой тип конструкции уместен при обустройстве чердака с пролётом более 6 метров, когда использование цельного бруса невозможно. Затяжка должна быть тщательно подвешена к коньку. Подвеска может быть деревянной или металлической. В первом случае её чаще называют бабкой, а во второй — тяжем. Для достижения нужного уровня затяжки используются более мелкие детали, которые стыкуются между собой и крепятся на хомуте.Бабка в стропильной системе является опорным подвесом
3. С приподнятой затяжкой. Эта стропильная система уместна при обустройстве мансарды. Она характеризуется расположением затяжки на любой высоте бруса, причём этот параметр зависит от её растягивающего напряжения. При обустройстве мансарды она выполняет функцию балок межэтажного перекрытия первого этажа, а значит, не несёт в себе никакой полезной нагрузки. Дополнительно устанавливается подвеска, которая способна предупредить провисание растяжки.Затяжка необязательно располагается внизу стропил
4. С ригелем. В этой конструкции нижний опорный узел представляет собой неподвижную опору, при этом стропильная нога на мауэрлате фиксируется путём врубки. Такой подход делает арку довольно устойчивой. В стропильной системе с ригелем стяжка также приподнята, но её действие направлено на сжатие.Работа стяжки в системе с ригелем направлена на сжатие
5. С подкосами и подвеской. Эта конструкция выбирается при необходимости установки длинных стропильных ног. Подкосы, которыми подпираются стропила, предотвращают их прогиб. Подкосы нижним своим концом должны упираться в бабку, поскольку другой опоры у них нет. Особенность этой системы заключается в круговой передаче нагрузок. Схематически это выглядит так: стропила действуют на установленные подкосы, последние, в свою очередь, растягивают подвеску, которая тянет вниз верхний конец бруса стропильной ноги и коньковой прогон, после чего подкосы сжимаются с помощью стропил.Особенность системы с подкосами и подвеской заключается в круговой передаче нагрузки

Также есть несколько вариантов обустройства карнизного узла:

• ортогональная лобовая врубка с одним или двойным зубом;
• пластинчатое крепление;
• дощатая фиксация.

Пошаговая инструкция монтажа

Существует определённая последовательность действий по установке висячей стропильной системы. Она включает в себя несколько этапов:

1. Сделать запилы на стропильных ногах. Предварительно нужно рассортировать левые и правые стропильные ноги, поскольку запил у них находится с противоположных сторон. Это сделает крепление к мауэрлату надёжным и устойчивым. Не забудьте пометить каждую из них.Соединять стропила можно с помощью системы запилов
2. В верхней их части соединить стропильные ноги, при этом способ крепления рекомендуется выбрать заранее.В верхней части стропила можно соединить металлическими пластинами
3. После установки первой пары этих элементов можно сделать шаблоны для всех остальных. Это позволит провести подготовку на земле, поднять стропила наверх и укрепить их там. Вторую пару ног рекомендуется установить на противоположной стороне здания, после чего протянуть бечёвку и только потом монтировать остальные стропила. Это позволит строго контролировать правильность установки. В том случае, если высоты не хватает, можно использовать подкладки из дерева.
   Треугольные заготовки можно сделать на земле
4. Для контроля шага установки стропильных ног необходимо заранее сделать разметку на мауэрлате. Вверху нанести её можно на временную доску.
5. Монтаж затяжки выполняется в случае значительного расстояния между перегородками. Расстояние между затяжками должно быть равным шагу установки стропил. Этот параметр нужно строго контролировать.

Видео: монтаж висячей стропильной системы

Соблюдение технологии монтажа системы стропил крыши так же важно, как и правильный выбор конструкции, и её расчёт. Только при взвешенном подходе к работе на каждом этапе можно получить в итоге качественную стропильную систему, а значит, и крышу дома.

• Анастасия Микитало