Материалы для стропил

Какие стропила для крыши следует применять? Виды и расчет стропил крыши

Возведение кровли – процесс непростой, требующий определенных знаний и навыков. Сегодня в нашей статье мы постараемся ответить на большинство вопросов, которые, несомненно, интересуют начинающих застройщиков. А начнем, пожалуй, с самого главного – с типов существующих крыш и стропильных систем, что используются при их возведении.

Стропила (стропильные ноги) это основные несущие элементы любой скатной крыши. Именно они принимают на себя основные нагрузки и воздействия окружающей среды, такие как снеговые и ветровые нагрузки, а также несут на себе весь кровельный пирог. Стропила это составляющие стропильной системы, куда входят еще многие элементы, такие как стойки, подкосы, прогоны, мауэлат и т.д..

Типы и конструкция стропил

Есть три типа стропил наслонные, висячие и скользящие.

Скользящие стропила применяются в основном только в деревянных бревенчатых домах. Их способ крепления позволят им перемещаться (скользить) вперед и назад на определенное расстояние. Это связано с особенностью деревянных домов.

Висячие стропила используются только в тех домах, где расстояния между стенами не превышает 6,5 м, так как опираются концами на противоположные стены здания.

Наслонные стропила опираются не только на стены здания, но и имеют промежуточную опору, при этом пролет между опорами должен быть 4,5 и более. Благодаря дополнительным опорам можно перекрыть пролет до 15 метров.

Опорой для стропил служит:

верхний венец в рубленых и брусчатых домах;
верхняя обвязка в каркасных домах;
мауэтлат (брус толщиной 100-150 мм) в каменных домах. Мауэрлат может укладываться по всему периметру здания или же только по стене, где опираются стропильные ноги.

Стропила, при необходимости, могут усилятся дополнительными элементами, такими как затяжками (ригелями) и подкосами. Это позволит избежать их провисания в процессе эксплуатации.

Стропила для разных видов крыш

В зависимости от вида крыши применяются разные несущие элементы кровли, какие именно мы сейчас и рассмотрим.

Стропила для односкатной крыши

Односкатная крыша – наиболее распространенный вид кровли. Используется он в основном при строительстве сравнительно небольших построек, например, дачных домиков, гаражей, бань и прочих построек.

Стропильная система односкатной крыши состоит из отдельных элементов, точками опоры которым служат противоположные стены здания. Чаще всего в этом случае используются стропила для крыши длиной около 4,5 метров. Если производится перекрытие относительно большой площади необходимо использовать подстропильные ноги и стойки.

Стропила для двухскатных крыш

Стропила, предназначенные для двухскатной крыши, представляют собой конструкцию, сложенную в виде домика. Процесс ее обустройства более сложен, нежели в односкатной кровли. Чаще всего этого вида стропила применяются при возведении небольших построек. Они подразделяются на два основных типа – наслонные и висячие.

Стропила для вальмовой кровли

Вальмовая крыша отличается наличием дополнительных скатов, что создаются при помощи стропильной системы вальмовой кровли. Конструкция этой кровли состоит из двухскатной крыши, которая по длине не полностью закрывает боковую часть строения, а также вальма, покрывающего боковую, не закрытую часть кровли.

Примером такого вида кровли может послужить известные всем «хрущевки», где нашли свое применение вальмовые стропила.

Особенности стропил четырехскатной крыши

К четырехскатным крышам можно отнести и вальмовые и шатровые кровли. Их очевидным преимуществом является отсутствие фронтонов, что подразумевает изрядную экономию стройматериалов, а значит и денежных средств. К тому же эти дома отличает замечательный внешний вид, выглядят они на редкость эффектно.

Состоит четырехскатная крыша из мауэрлата, подкосов и раскосов, коньковых и боковых прогонов.

Стропила для ломаной кровли

Применение ломаной крыши способствует значительному увеличению площади чердака, которая, в ряде случаев используется в качестве мансарды. При возведении такой стропильной системы применяются два коротких стропила, в месте перегиба которых применяется стойка. Вследствие этого уклон нижней части крыши составит 80 градусов, а уклон верхней части лишь 25-30 градусов.

Разновидности стропил для крыши

При строительстве любой кровли находят свое применение стропила всего лишь двух видов – наслонные и висячие. Висячие стропила имеют две точки опоры, которые находятся у основания, к примеру, опора на несущие стены здания, наслонные помимо этого могут опираться на столбчатые опоры, либо внутренние стены.

Материал для изготовления стропил

Дерево и металл – вот основной материал, из которого чаще всего изготавливаются стропила.

При возведении кровельных перекрытий жилых домов, хозяйственных построек применяются деревянные стропила, реже металлические. Металлические (железобетонные) стропила в основном используются при строительстве кровель с большими пролетами и нагрузками на кровлю, в основном для перекрытия производственных зданий. Цена данных стропильных конструкций довольно высока, так все ее элементы выполняются из металла, в основном используется швеллер.

Стропила из дерева

В свою очередь деревянные стропила подразделяются на три вида:

Самым популярным и широко использованным видом стропил являются конструкции выполнены из обрезной доски, обычно это доска сечением 150х50 мм или 200х50 мм. Популярности данный вид стропил приобрел благодаря своей дешевизны и простоты изготовления.
Стропила для крыши, изготовленные из бревен. В качестве исходного материала используют стволы деревьев диаметром 10-20 см, зачищенные и обработанные.
Стропила, сделанные из клееного бруса. Клееные стропила производятся из брусков древесины и досок, склеенных при помощи специальным составом. Такие стропила более удобны в работе, брус имеет в сечение квадрат или прямоугольник. Вследствие чего, он легко укладывается на обрешетку, к тому же упрощается их крепление к мауэрлату, а также процесс наращивания. Данный вид стропил намного прочнее обычных деревянных.

Расчет стропил крыши

До того как начать расчет стропил крыши, необходимо четко осознавать какие типы нагрузок и с какой силой они будут действовать в течение всего года на кровлю нашего дома.

Факторы, которые влияют на кровлю, принято классифицировать в зависимости от интенсивности:

Постоянные нагрузки. Данная категория объединяет нагрузки, постоянно воздействующие на конструкцию строения. К ним относятся как вес самой кровли, так и гидроизоляция, тепло и пароизоляция, обрешетка, а также другие конструкционные элементы двускатных или мансардных крыш, создающих постоянное значение веса.
Нагрузки переменного типа. Данный тип объединяет все типы климатического воздействия, в том числе осадки, потоки ветра и пр.
Нагрузки особого типа. В данной группе учитываются климатические воздействия, обладающие высокой силой. Данную характеристику требуется принимать во внимание в сейсмически активных зонах и в зонах, в которых возможны проявления штормовых ветров или ураганов.

Постоянные нагрузки

Размер стропил для крыши нужно начинать рассчитывать с общего веса «пирога» кровли. Чтобы получить конечное значение требуется вычислять вес квадратного метра каждого из используемых материалов. В большинстве случаев кровля будет состоять из следующих компонентов:

внутренняя отделка (в случаи устройства мансардной кровли, учитывается материал отделки и элементы креплений);
стропила (вес стандартного стропила размером 150х50 мм, в дальнейшем этот параметр может корректироваться);
утеплитель;
гидро-ветроизоляция (учитывается вес пленок и мембран);
обрешетка, смонтированная из досок малой толщины (чаще всего 25 мм).
контобрешетка (зачастую брусок 30х50, 40х50 или 50х50 мм);
покрытие кровли (вес квадратного метра кровли можно найти на сайте производителя).

При переходе к сложению всех рассчитанных данных, рекомендуется добавлять к полученному результату еще 10%, то есть умножать конечный результат на постоянный коэффициент 1,1. Такой подход позволяет оставлять запас по прочности для кровли.

Снеговые нагрузки

Учитывать снеговые нагрузки необходимо обязательно, поскольку во многих регионах возможно длительное влияние осадков в виде снега. Чтобы предостеречь владельцев от перелома крыши под массой снега, требуется заранее рассчитывать возможную нагрузку.

Чтобы повысить удобство расчетов, была выведена формула, для подставления коэффициентов из строительных норм и правил. Формула имеет следующий вид:

где F – это значение полной снеговой нагрузки, P – нагрузка, приходящаяся на квадратный метр, k – корректирующий коэффициент, зависящий от наклона ската крыши.

Вес снега на 1 квадратном метре крыши необходимо определять непосредственно на месте возведения сооружения. Каждый регион имеет среднее значение интенсивности осадков, данные можно узнать со строительных норм СНиП 2.01.07-85*.

Ветровые нагрузки

Данный тип нагрузок имеет очень высокий уровень критичности, потому что она может влиять на кровлю интенсивными ветрами, вне зависимости от угла крыши. Даже маленький угол наклона делает возможной ситуацию со срывом крыши под воздействием аэродинамических нагрузок. Слишком большой уклон способен привести к тому, что вся крыша будет испытывать на поверхности сильное ветровое давление.

Для расчета влияния силы ветра на крышу также существует специальная формула, в которой существует зависимость от поправочных коэффициентов:

где V – ветровая нагрузка, R- показатель, выбираемый исходя из регионального положения дома, k – корректировочный коэффициент, который зависит от высоты сооружения.

После суммирования всех нагрузок, получиться общая нагрузка на 1 квадратный метр крыши.

Расстояние между стропил

Шаг стропил — это расстояние между стропильных ног. Среднее значение данного параметра при частном строительство, обычно составляет один метр, однако точная цифра выбирается исходя из полного расчета несущих способностей выбранной системы кровли.

Чтобы самостоятельно вычислить расстояния между стропил, необходимо следовать следующему алгоритму:

Нужно определиться будет ли утеплено междустропильное пространство. Если да, то шаг стропил будет равен ширине утеплителя за вычетом 2 см. Если нет, то шаг принимается произвольный в пределах 1 метра.
Исходя из конструктивной схемы стропильной системы, определяем длину стропилы.
Далее воспользуемся программой «Расчет деревянных балок» и подставим в нее данные: суммарную нагрузку, шаг и размер поперечного сечения (исходное значение 150х50 мм). Смотрим на результаты, если в программе указано, что данного сечения недостаточно, то изменяем высоту балки (ширина незначительно влияет на результат), например до 200х50 мм. Также можно изменять расстояние между стропил, если нет утеплителя или используется рулонный материал.

На первый взгляд расчет стропил крыши кажется сложным и не понятным, но потратив всего несколько часов можно во всем разобраться, тем самым точно подобрать нужный размер стропильных ног.

Размеры стропил

Минимальный размер стропила для крыши дома должен быть 50х150 мм (40х150 мм), обычно применяют стропила 50х200 мм. При больших пролетах кровли могут использоваться стропила 50х250 мм или же сдвоенные, то есть две доски соединяются вместе с помощью гвоздей. Также возможен вариант использования брусков с размерами 100х150 мм. Чтобы точно знать какой размер стропил нужно выполнить расчет. Для этого собирается вся нагрузка (см. выше), которая воздействует на стропило и вычисляется нужное сечение.

Если же делать расчет нет желания, то можно воспользоваться табличными значениями, по крайней мере это лучше, чем принимать размеры наугад.

Задавшись шагом стропил и зная длину можно определить размер сечения стропилы. Данный вариант является не точным и желательно его подтвердить расчетом!

Стропильная система своими руками: материал, расчеты, установка

Элементы стропильной конструкции

стропильные ноги – представляют собой балки, находящиеся вдоль скатов;
стойки;
прогоны;
подкосы;
лежни.

Система стропил

Система стропил для односкатной кровли

подобная система применима для небольших построек, например, когда изготавливаются и монтируются стропила для бани своими руками (прочитайте также: “Крыша на баню своими руками”);
в такой конструкции устанавливают силовой брус, по длине превосходящий все остальные элементы двухскатной системы и поэтому необходимо уменьшить ширину крыши;
для бруса требуется поддержка и усиление, в качестве аналога подкоса используется подпорная нога.

Материал для стропил

используемого для покрытия кровли материала;
длины и угла установки стропил.

Проведение необходимых расчетов

сделать подбор параметров согласно действующим строительным нормам;
обратиться к специалистам, в данном случае к архитекторам;
при наличии соответствующих знаний произвести расчеты самостоятельно. Читайте также: “Как сделать стропила на баню”.

тип крыши (прочитайте также: “Баня с односкатной крышей”);
вид покрытия кровли;
угол ската;
особенности климатических условий и как следствие степень нагрузки на каркас.

Создание стропильной фермы

стропильные фермы;
коньковые и боковые прогоны;
диагональные элементы;
мауэрлат.

стропильных ног;
основания;
ригеля;
крепежных деталей.

Основным элементом стропильной конструкции считается стропильная ферма, состоящая из стропильных ног и связывающих деталей. Стропила и связывающий их брус имеют вид треугольника – подобная конструкция обеспечивает прочность и позволяет выдерживать кровле оказываемые на нее значительные нагрузки. Собирают стропильные фермы на крыше или на земле и затем поднимают наверх. Если выполняется монтаж стропильной системы своими руками, тогда второй вариант более предпочтителен.

прежде всего, производят обрезку заготовленного материала под необходимый размер, желательно при этом использовать бруски, имеющие сечение 50х100 миллиметров;
монтаж стропил к основанию и вверху выполняется в стык шурупами «глухарь». Перед установкой, чтобы избежать появления трещин в местах крепления необходимо просверлить отверстия, диаметр которых будет меньше, чем у шурупов;
отступив на 50 сантиметров от верхней точки крепления стропил, при помощи ригеля соединяют стропильные ноги, благодаря чему ферме придается жесткость и исключается вероятность прогиба (прочитайте также: “Крепление для стропил”). Чтобы закрепить ригель, в ногах стропил делают врубки размером с половину их толщины. Аналогичная врубка производится в концах ригеля.

Установка стропильных ферм самостоятельно

сначала крепят крайние фермы;
затем монтируют центральные фермы.

перед началом работ в основании фермы делается несколько отверстий для крепления к срубу;
на мауэрлат или верхний сруб деревянного дома помещают основание стропильной фермы и закрепляют его. При этом следует контролировать прямолинейность размещения при помощи отвеса, который прикрепляют к ригелю;
для обеспечения устойчивости от сруба к стропильной ноге крепят укосины, длина которых не имеет значения;
перед началом использования шурупов, прямолинейность установки проверяют еще раз.

Вход на чердак

боковые стойки соединяют с верхней и нижней перекладиной и фиксируют саморезами;
по периметру дверной коробки набивают ограничительный брусок;
обеспечивают упор боковых стоек коробки в стропильные ноги;
нижнюю перекладину саморезами крепят к основанию фермы;
верхнюю перекладину монтируют к стропилам с использованием торцевого соединения.

Как выбрать стропила: учимся выбирать действительно качественный стройматериал

Если вы уже приступаете к возведению крыши, можем вас поздравить: строительство дома подходит к концу! И позади самые сложные этапы: дотошное проектирование, ответственная закладка фундамента, строительство идеально ровных стен и кропотливое создание общей геометрии, где важна каждая мелочь. Обычно на той финишной прямой, когда остается только соорудить стропильную систему крыши, утеплить ее и накрыть красивой кровлей, у многих, к сожалению, уже на нуле энтузиазм и желание затягивать процесс. А еще именно здесь подводит смета: в строительстве любого объекта всегда есть незапланированные расходы и форс-мажоры. И возникает желание приобрести материал подешевле, и побыстрее достроиться. Но подобные уступки в качестве оборачиваются для нового дома серьезными проблемами в будущем.

А поэтому лучше не расслабляться раньше времени, и внимательно отнестись к тому, чтобы приобрести хорошие стропила: как выбрать действительно качественные и как не допустить при этом досадных ошибок, мы сейчас подробно вам расскажем. Почему это так важно? Дело в том, что всего несколько досок с дефектами, недостаточно высушенных или зараженных способны выкрутить буквально за год всю конструкцию. Давайте не допустим этого!

Содержание

Итак, вот для каких основных элементов закупается древесина:

Как выбрать качественный пиломатериал для крыши?

Первым делом подробно разберемся с тем, какие доски подходят для изготовления стропил, а какие использовать нельзя. Выбор досок для стропил будет зависеть от того, какую цель вы поставили при покупке пиломатериалов:

Если вам нужен бюджетный вариант, например для стропильной системы гаража или мастерской, тогда вам необходимо забраковать только доски, где явно заметна волна.
Если же вам необходимы качественные доски для строительства дома, тогда следует брать хороший лес, который нарезался ленточной пилой – такие доски ровнее.

А далее – подробнее о самом качестве пиломатериала.

Бревна или брус: вековые традиции против современной технологии

Долгие века на Руси для стропильной системы задействовали бревна и полубревна. Их долго заготавливали, придавая нужные параметры, и довольно сложно было рассчитать итоговый вес на стены дома. А поэтому строить новый дом дело было привычным после того, как покосился старый (или сгорел, т.к. древесина слишком высохла). К слову, некоторые традиции такого зодчества сохранились до сих пор, но уже в виде специальных услуг строительных фирм.

Сегодня же в качестве стропильных досок для стропил используется прямоугольный брус, который чаще всего делают из хвойных и лиственных пород древесины. Стандартное сечение такого бруса – 50 мм на 150 мм, для более сложных участках – 50 на 200 мм или больше.

И, в отличие от сруба, которого всегда оберегала от гнили и заражения внешняя оболочка – заболонь – у нарезанного бруса никакой подобной защиты нет, а потому любые дефекты делают его непригодным для строительства крыши. Вот почему, если вы используете такую древесину без специальной пропитки и подготовки, со временем вся конструкция разрушится. А поэтому к брусу для стропил есть целый ряд требований.

Вопросы влажности: можно ли сушить стропила прямо на крыше

Главное требование к сырью стропильной системы состоит в том, что доски для стропил должны быть высушены до степени влажности 15-20%, обработанны фунгицидными и противопожарными средствами. Что касается именно влажности досок, здесь есть свои моменты:

Если стропильные элементы будут спрятаны под обшивкой, как это обычно бывает, тогда влажность древесины должна быть не более 15%.
Если элементы будут находиться на открытом воздухе, как, например, участок крыши над балконом или террасы, или речь идет о стропилах навеса, тогда влажность должна быть не более 20%.

Учитывайте, что древесина с влажностью более 30% уже в полтора раза менее прочна, чем древесина с важностью 15-20%. Чем это грозит? Такую стропильную систему может «повести». Вы будете сильно удивлены насколько!

Например, та же лиственница 100х100 см буквально за один сезон может повернуть на 90 градусов, и при этом она покроется сильными трещинами. Поэтому, выбирая доски для стропил естественной влажности, берите всегда с запасом, чем если бы вы забрали сухие. Все равно в строительстве стропильной системы всегда должны быть лишних 10% материала для мелких непродуманных работ.

Причем определить проблему неправильно высушенной древесины вы сможете даже на глаз:

Вот почему в заводских условиях доскам для стропильной системы уделяется столько времени. Там даже существует специальная сушильная камера, внутри которой – высокая температура. И в этом способе подготовки досок есть свое ценное преимущество: при такой температуре погибают личинки насекомых и споры плесени.

Совет: если вам вас угораздило приобрести древесину с превышающей норму влажностью, вы можете высушить ее в естественных условиях. Для этого вам понадобится продержать ее хотя бы год в сухом и прохладном месте.

Тревожные признаки: как приобрести здоровую древесину

А чтобы вам было легче понять, какие должны быть стропила в плане качества, специально для вас мы подготовили подробные иллюстрации. Они помогут вам определить «симптом» нездоровой древесины и избежать такой покупки:

Визуально все эти дефекты выглядят вот так:

Сейчас ваша главная задача – это приобрести качественный пиломатериал для будущих стропил. А это уже зависит не только от размеров и породы дерева, но еще и от тонкостей технологического процесса обработки такой древесины, и даже условий произрастания дерева.

Нередко бывает, что у древесины – много различных пороков развития, которые неопытному глазу не особо заметны, зато усложняют потом обработку таких досок и значительно – прочность готовых стропил. А настоящие профессионалы видят эти пороки еще до рубки дерева! И тогда такое растение уже не трогают, или же определяют, насколько качественным получится сырье, насколько высоко нужно перепилить.

К сожалению, во время рубки лесов не всегда присутствуют такие специалисты, а потому среди продающегося пиломатериала можно встретить что угодно. А ведь та же стволовая гниль может находиться в таком месторасположении, что сама древесина тоже будет выглядеть вполне здоровой. Почему мы и хотим научить вас некоторым важным аспектам.

К примеру, будьте внимательные, если вы заказываете нарезку досок из бревен и замечаете:

Кривизну ствола. Такое случается, если дерево потеряло свою верхушку или вынуждено было заменить ее боковой ветвью, либо менялась освещение или рядом был холм. Доски из такого бревна получатся с совершенно непрогнозируемыми параметрами на изгиб, и их даже может деформировать прямо на крыше.
Форму эллипса у бревна. Лучше откажитесь от такого материала, скорее всего дело в клине.
Наросты в стволе дерева. Обычно причина кроется в бактериях и радиационных реагентах, иногда – в механических повреждениях. Такой материал особенно сложно поддавать обработке ввиду крайне низкой упругости, что не совсем нехорошо для стропильной системы.
Карманы, закрытые или открытые, с аномальными утолщениями и наплывами. Это – рак дерева. Если речь идет о хвойной породе, тогда ожидайте повышенное смолистости, но в любом случае круглая форма бревна будет нарушена.

Не подходит для стропил также доска из сердцевины дерева, т.е. центральной части его ствола – у нее рыхлая древесина, особенно подверженная гнили и растрескиванию. А самые плохие сучки – это табачные, т.к. древесина в этих местах просто стирается в порошок. Если приобрести дефектные и зараженные доски для стропил, о надежности самой стропильной системы нет смысла даже говорить.

Вопросы сорта: можно ли делать элементы стропильной системы разного качества?

И, наконец, поговорим о сорте. Сорт древесины определяет величина и количество пороков, их расположение, а также наклон волокон. Для тех элементов, которые берут на себя всю нагрузку в стропильной системе, вам нужна древесина достаточно прочная, в которой не будут происходить трещины.

А вот для изогнутых и сжатых деревянных конструкций можно применять древесину как раз второго сорта, ведь такой материал все еще работает хорошо на изгиб и сжатие. Но для растянутых элементов конструкции необходима только древесина 1 сорта. Помните, что все сучки снижают несущую способность стропила, а чем их больше – тем ниже сорт.

Например, в наиболее прочной древесине 1-го сорта допускаются сучки общим диаметром не длиннее 20 см, не более 1/4 ширины доски и наклон волокон не более 7%. В древесине средней прочности 2-го сорта допускается относительно большая общая ширина сучков – до 1/3 ширины доски и наклон волокон не более 10% к оси. В наименее прочной древесине 3-го сорта допускаются сучки еще большей ширины на длине 20 см: до 1/2 ширины и наклон волокон не более 12%:

Если обобщить все, то изготовления:

балок перекрытия нужна древесина первого сорта;
для стропильных ног подходит как первый, так и третий сорт;
для подкосов, на которые обычно не возлагаются большие нагрузки, подходит древесина третьего сорта.

Как вы видите, если подойти к вопросу выбора досок для стропил грамотно, можно еще и немало сэкономить бюджет, не потеряв при этом в качестве.

Какой породе древесины отдать предпочтение?

Теперь, надеемся, в предыдущем пункте все понятно. А вот что насчет породы древесины?

Многие домашние мастера на этом этапе задумываются о таком моменте: какие стропила лучше в плане практичности и сметы? Стоит ли отдать предпочтение более прочным лиственным породам, или более гибким и влагостойким сосновым? На самом деле выбор достаточно широкий, и у каждого варианта – свои преимущества. Давайте коротко пройдемся по каждому из них.

Лиственные породы: прочность и надежность

Если в вашей местности дожди – не редкость, и вы переживаете, что ваша кровля не будет идеально защищена от проникновения влаги, тогда выберете в качестве древесины для стропильных досок именно лиственницу. Из всех перечисленных она обладает наименьшей гидрофобностью и отлично противостоит противодействию влаги, если была до этого подвержена правильной сушке:

Благодаря особым свойствам из древесины лиственницы изготавливают также открытые небу стропила, например, для перголы и подобным ей постройкам:

Вот так выглядит изготовление стропил из древесины осины, которая отлично режется, глубоко пропитывается огне- и биозащитой и обладает однородной структурой:

Лиственная древесина березы отличается высокой прочностью и лучше других пород переносит ударные нагрузки. Единственный ее недостаток – совсем слабое противостояние гниению, а потому такие стропила (которые лучше использовать для небольших построек) заранее необходимо качественно обработать и защитить от влаги. Да и использовать такую породу для строительства лучше только в том случае, если доски вам достались даром, и их не жалко:

Древесина бука – самая капризная порода для изготовления стропильных элементов. Она гигроскопична, подвержена гниению и способна даже набухать при отсутствии специальной защиты. Но, с другой стороны, это одна из самых красивых пород, которую даже дополнительно тонируют в розовый цвет в заводских условиях.

И с буком приятно работать в домашних условиях: легко режется и полируется, и при этом практически не образует трещин. Главное – приобрести качественную и сухую древесину бука, тщательным образом подготовленную для строительства крыши:

Хвойные породы: дешевизна и долговечность

Если говорить о выборе хвойной древесины, то отметим, что ели и сосны считаются малопригодными для столярных изделий, ведь качество их строганной поверхности радует не всегда, и есть обилие мелких сучков. Хотя при этом всем такая древесина имеет приятный цвет и хорошо поддается обработке, если сам сучок не выскальзывает, поэтому конкретно для обустройства стропильной системы она подходит.

Но знайте, что стропила можно изготавливать из сосны и ели, если только они – с комлевой части бревна. Для стропил также подойдет хвойная древесина красноватого оттенка – у нее однородная структура, замечательная прочность и легкость.

Если сравнивать ель и сосну в качестве материала для стропильной системы, то отметим такие интересные моменты:

Стропила из сосны более хрупкие, а вот у ели – более гибкие.
Работа с еловыми стропилами достаточно легка, как часто говорят опытные плотники, «сплошное удовольствие». Интересные факты не правда ли? Вот почему в Сибири издавна изготавливали для себя деревянные изделия из ели, а вот на продажу – из сосны.
Разницу в качестве легко заметить, когда дерево падает при перевозке: у сосны верхушка разлетается вдребезги, а у елки – нет.
В отличие от ели, сосна больше поддается гниению.
Сосна способна «играть» местами, тогда когда ель не страдает такими недостатками.
Ель хорошо переносит сушку и небольшое количество циклов «тепло-холод» потому, что она светлая, не синеет.

И, наконец, сосновые стропила тяжелее из-за большего содержания смолы. Поэтому сосна больше подходит для строительства крыши малых архитектурных форм:

Ель в качестве древесины также подходит почти идеальна благодаря таким своим свойствам, как способность резонировать, однородность структуры, прочность на изгиб и нагрузки:

Клееные и двутавровые стропила: максимальная выносливость

Также в качестве стропильных досок вы можете использовать клееный брус. Он отличается еще большей прочностью, обладает высокой влагостойкостью и не деформируется. Обычно такой брус изготавливается из древесины третьего сорта, но прочность у него – как у первого.

Неспроста клеенный брус сегодня так популярен и используется для строительства каркасных домов, ведь он отлично противостоит нагрузкам, и его никогда не выкручивает. Знаете, в чем секрет? Между соединенными участками досок находится клей, а он создает особо прочные маленькие нити, которые сами по себе надежнее, чем волокна древесины.

И такое свойство – только плюс для стропильной системы крыши в суровых условиях. Именно из клееной древесины получается изготавливать стропила абсолютно любого размера и длины. Существуют даже балки для крыши с высотой до 60 см!

Обычно для изготовления клеенного бруса для стропил берут хвойные или лиственные ламели толщиной 18-45 мм и соединяют их на резорциновый клей или меламиновую смолу. Это заметно по тому, светлые швы у балки или темные. Далее стропила из клееной древесины обязательно обтесывают, иногда фрезеруют и обрабатывают пропиткой, дополнительно также вскрывают морилкой или лаком. При этом вес у них будет сравнительно небольшой.

Кроме того, доски для стропил из клееного бруса могут быть до десятка метров длиной! Благодаря этому вы сможете проектировать стропильную систему без дополнительных опорных стоек.

И, наконец, еще один вариант хороший досок для стропил – это двутавровые балки, которые состоят из двух брусков, соединенных пластиной, и в разрезе напоминают две буквы «Т» или одну «Н». Обычно сами бруски сделаны из клееной древесины, а стойка – из фанеры или ДСП плиты, а иногда двутавровые стропила полностью состоят из клееной древесины. В итоге такие стропила получается намного легче по весу, чем из массива древесины, и с ними проще работать (например, поднимать на высоту).

Вот интересный репортаж об этих новых технологиях:

Подготовка досок для стропильной системы

Обычно доски для стропил приобретают не сразу после разделки бревна, а уже подготовленные, нарезанные на одинаковые бруски нужных параметров и обработанные специальными составами. С такими вам работать будет легче, ведь все, что остается – только разрезать их по длине и сделать вырезы для соединения с мауэрлатом или балкой. Главное только – найти действительно качественный материал, и здесь есть некоторые тонкости.

Прежде чем купить такие доски, обратите внимание на их поверхность: строганная со всех сторон доска для стропил более стойка к гниению и возгоранию, чем необработанная. Дело в том, что по гладкой поверхности пламя просто скользит, как и насекомые практически не могут проникнуть вовнутрь. Далее, все доски, которые вы собираетесь использовать для изготовления стропил, должны быть предварительно специально обработаны. Наверняка вы уже слышали о таком термине, как импрегнирование – это обработка пропиткой.

Сегодня многие фирмы предлагают доски, которые были импрегнированы в вакууме – хороший метод. В более кустарных производствах импрегнирование проводят путем быстрого погружения в ванну с раствором. Впрочем, в домашних условиях вы можете подготовить будущие стропила самостоятельно, при помощи распыления или кистью.

Сама импрегнация должна быть влагозащитной, огнезащитной и биологической. Советуем вам у фирмы-продавца спросить документ, который подтверждает метод интеграции и название средства, которое используется. Кроме того, увидеть, насколько хорошо будут пропитаны стропила, вы сможете самостоятельно: разрежьте пополам образец и посмотрите на разрез – там всегда будет видно, насколько глубоко проникла пропитка. Если же вы обрабатываете доски для стропил самостоятельно, тогда внимательно прочитайте инструкцию производителя.

Как вы видите, в каждом из способов есть свои ценные для кого преимущества и определенные недостатки. Главное – подойдите к вопросу выбора стропил со всей серьезностью!

Разновидности и особенности стропил для крыши

Надежные, прочные стропила на основе качественного материала являются каркасом крыши, который несет на себе основную нагрузку. Стропила определяют не только выносливость проектируемой конструкции, но и ее внешний вид.

Если менять детали отделки или стелить утеплитель не составляет труда, то при повреждении стропил потребуется капитальный ремонт. По этой причине работа должна выполняться с максимальной точностью.

Тип кровли определяет способ постройки стропил

Многие тонкости возведения стропильной системы зависят от типа будущей крыши. Стропила шатровой кровли будут значительно отличаться от стропил односкатной, поэтому до начала работ необходимо выбрать тип конструкции.

Так можно будет с легкостью определить порядок действий и понять, будет ли нужна помощь специалиста или с работой можно справиться своими силами.

Для односкатной кровли требуется самая простая стропильная система. В данном случае опорой для ската служит противоположная стена, а величина угла наклона зависит от длины (высоты) подпор. Обычно угол составляет примерно 45–60 градусов.

Стропильные балки должны быть установлены абсолютно параллельно. Их расположение аналогично и при возведении двускатной крыши.

Однако конструкция двускатной намного сложнее. Балки ее стропил в нижней части опираются на мауэрлат или предназначенные для этого опоры, а в верхней – соединены на коньке.

Стропильная система вальмового типа крыши характеризуется наличием достаточно сложных соединений и перекрытий.

Основной отличительной чертой (от двускатной) является отсутствие фронтонов, на месте которых расположены треугольные детали крыши, требующие использования специальных диагональных стропил.

Такая система намного сложнее в исполнении, однако результат стоит того: кровли данного типа выглядят весьма привлекательно.

При проектировании вальмовой кровли лучше обращаться к помощи специалистов, поскольку некорректно проведенный монтаж стропильной системы может стать причиной обрушения конструкции в результате неравномерно распределенной нагрузки.

Кровля шатрового типа – одна из разновидностей вальмовой. Внешне она напоминает пирамиду. Для стропильной системы шатровой крыши необходимо основание в виде квадрата или правильного многоугольника.

Важно также правильно рассчитать уклон. Если величина определена недостаточно точно, в дальнейшем это может стать причиной проседания кровли, нарушения герметичности и т. д. При выборе «шатра» также лучше заручиться поддержкой специалистов.

Еще одна разновидность наиболее популярных кровель, используемых при строительстве загородных домов, – мансардная. Ее стропильную систему проектируют с ориентировкой на сохранение по возможности большего пространства для чердачного помещения.

Сделать стропила для крыши своими руками не так уж и сложно, главное следовать инструкции.

А если стропильная система уже установлена, то можете прочитать советы по кровле крыши профнастилом в этой публикации.

Мансардный тип кровли во многом напоминает двускатный, однако включает в себя четыре элемента: два верхних пологих ската и столько же крутых нижних. По этой причине стропильная система ломаной кровли более сложная, чем двускатной.

После определения типа конструкции надо также решить, какой кровельный материал будет использоваться. При выборе легкого материала (например, ондулина) стропильную систему можно делать более легкой, чем, например, при применении обладающей значительным весом керамической черепицы.

Лучший материал для стропил

На сегодняшний день наиболее надежными считаются деревянные стропила. Среди других преимуществ стропил из дерева следует назвать легкость монтажа и относительную дешевизну.

Для строительства деревянных перекрытий применяют брус на основе хвойных деревьев. Данную породу дерева довольно легко обрабатывать. Для строительства стропил используют брус шириной 10–15 см, толщина которого должна быть около 5 см.

Длина будущих стропил и угол их установки определяют длину бруса.

Для стропил наиболее подходящим является уже вылежавшийся брус: он не изменит формы после возведения кровли, что обеспечит устойчивость конструкции.

В качестве материала для стропил используются также доски, однако их при этом сшивают.

Следует отметить, что деревянные стропила подходят для устройства кровель частных домов. Что касается промышленных зданий и многоэтажек, то при их возведении используются стропила из металла или других материалов.

Металлические стропильные системы в загородном строительстве – большая редкость, поскольку они не дают возможности сохранять тепло.

Что касается дерева, то оно обладает достаточно высоким уровнем теплоизоляции, и его использование экономически наиболее выгодно, поскольку позволяет в значительной мере сократить расход энергии.

Виды популярных стропильных систем

Независимо от размеров стропил и их типа, любая стропильная система представляет собой совокупность балок, элементов крепежа и других деталей. Их назначением является равномерное распределение всей нагрузки по поверхности крыши.

От правильного расчета всей архитектуры системы стропил зависит надежность будущей кровли.

От того, насколько качественно рассчитана вся архитектура стропильной системы, зависит надежность строящейся крыши.

Стропильные системы бывают двух видов: с висячими и наслонными стропилами.

Наиболее популярные – наслонные стропила. Их отличительной чертой является то, что при монтаже стропильные ноги упираются в располагающийся вдоль периметра брусок.

В центральной части используют простой коньковый прогон. Для увеличения прочности конструкции вся стропильная система поддерживается при помощи балок.

Второй вариант – висячие стропила. В конструкции данного типа производится установка дополнительных элементов для оптимального распределения нагрузки по поверхности кровли.

Основные элементы

Стропила – часть несущей конструкции крыши.

Наслонный тип стропил состоит из следующих деталей:

стропильные ноги – расположенные вдоль скатов бруски;
лежни;
прогоны;
подкосы.

Основной функцией стропильных ног является защита крыши от прогибов, часто образующихся в результате воздействия снежного покрова.

Остальные элементы служат для поддержки кровли, снятия нагрузки с остальной ее части и распределения на опорные столбы и стены.

Использование наслонных стропильных конструкций целесообразно в случае, если предполагается использовать в конструкции столбы вертикального типа. Между ними должно оставаться свободное пространство (как минимум 8 метров).

Эти сравнительно небольшие пролеты перекрываются при помощи стропильных ног, расположенных на расстоянии 800–1200 см одна от другой.

Для достижения достаточной прочности конструкции рекомендуется использование системы дополнительных стоек, опирающихся на лежни и при необходимости поддерживающих прогон.

Так, при установке стропил надо обращать внимание на то, чтобы верхними концами они упирались в прогоны, а нижними – в мауэрлат.

Что касается мауэрлата, который переносит часть нагрузки на стены и является одной из важнейших частей системы стропил, то он должен быть прикреплен к верхнему обрезу стены.

Для максимальной устойчивости стропильных ног нужно смонтировать подстропильную раму.

Проектирование системы стропил для крыши

Уже говорилось о том, что при планировании стропильной системы необходимо ориентироваться на тип будущей кровли.

Но есть несколько универсальных правил монтажа и проектирования, которые применимы к любому виду кровли.

Разработка конструкции должна вестись с учетом следующих факторов:

Если необходимо утепление крыши, то этапы работы следует организовать с учетом закладки утеплителя при монтаже стропильных ног.
Надо принять во внимание такой важный момент, как вес проектируемой крыши. Мощность стропильной ноги должна рассчитываться в соответствии с данной величиной.
Чтобы правильно выбрать древесину, надо обратить внимание на время ее заготовки, место хранения и условия сушки.
Выбирать лучше смолистые сучья, поскольку смола представляет собой природный антисептик и прекрасно защищает материал от вредного воздействия микроорганизмов, благодаря чему срок эксплуатации стропил значительно увеличивается.
При изготовлении стропил для кровли вальмового типа следует помнить, что они должны иметь разное сечение.
Самые прочные стропила необходимо устанавливать в местах соединения нескольких брусков.
Особенно тщательно надо выбирать брус для ендовых стропил, так как место стыка плоскостей наименее прочно, и именно здесь часто возникают проблемы с протеканием.

Защита бруса

До начала работ по установке стропильной системы и прокладке материала для гидроизоляции необходимо позаботиться о защите бруса от насекомых и огня. Следует упомянуть, что в некоторых СНиП для разных типов крыш прописан пункт защиты перекрытий от огня.

Брус пропитывается особыми веществами – антипиретиками, которые значительно снижают его горючесть.

Материал обрабатывается также антисептиками, которые защищают его от гниения. При работе надо последовательно обрабатывать все участки, уделяя особое внимание тем, которые будут более подвержены воздействию неблагоприятных факторов. Особенно тщательно надо прорабатывать стыки.

Для нанесения составов используют широкую кисть с длинным ворсом. При работе необходимо надевать респиратор, чтобы защитить органы дыхания, и специальные очки для защиты глаз.

Специалисты рекомендуют наносить составы в два слоя.

Перед обработкой древесина должна основательно просохнуть. Сухое дерево лучше всего впитывает антисептик и антипиретик. Кроме того, средства будут действовать очень долгое время.

После полного высыхания бруса и основательного впитывания нанесенных составов можно приступать к установке стропильной системы.

Установка стропил

Примерная схема монтажа стропильной системы выглядит следующим образом:

Первым делом надо заняться укладыванием мауэрлата – бруса, который практически держит на себе всю систему стропил. Укладка мауэрлата производится по верхнему краю стен, вдоль периметра всего помещения. В нем необходимо установить особые крепления, расстояние между которыми должно составлять примерно 120 см.
С целью оптимизации гидроизоляции под мауэрлатом укладывается рубероид. Можно использовать также другие гидроизоляционные материалы.
Брус следует укладывать по соседству со шпильками и обозначить места, где будут располагаться отверстия. После высверливания отверстий шпильки продевают в мауэрлат с таким расчетом, чтобы они выступали на несколько миллиметров. После этого мауэрлат фиксируется с помощью гаек и шайб.
После окончания установки мауэрлата надо переходить к следующему этапу – креплению к нему стропил.
Стропильная нога устанавливается в требуемое положение и фиксируется к мауэрлату. Для этого используют кронштейны из оцинкованной стали. Надо заранее подготовить скобы и саморезы.

Применение кронштейна позволяет избежать возможного смещения стропил, которые располагаются вдоль мауэрлата. Для этой же цели используется скоба.

При помощи кронштейнов скрепляют также коньковую часть кровли и стропила.

Для дополнительного усиления коньковой части крыши и ее крепления используется рейка, при помощи которой расположенные в противоположных сторонах стропила соединяются в форме буквы «А».

Для большей надежности соединения между собой стропил рекомендуется также применять шпильки. При использовании в качестве кровельного покрытия ондулина их минимальная длина должна составлять 8 мм.

Это же правило относится к остальным легким материалам.

При использовании керамической черепицы длина шпилек должна составлять как минимум 10 мм.

Чтобы предотвратить смещение стропил, в одном узле рекомендуется использовать одновременно две шпильки.

Порой возникает ситуация, когда необходимо удлинить брус. В таком случае брусья соединяются внахлест специальными шпильками, отличающимися особой прочностью. Их диаметр должен быть не менее 10 миллиметров.

Способы крепления стропила к мауэрлату

Крепление стропил – один из наиболее важных моментов монтажа кровли. От способа крепления зависит уровень сопротивляемости крыши неблагоприятным погодным условиям: ветру, снежным завалам, резким колебаниям температуры.

Дерево сжимается при высоком температурном режиме и расширяется при повышенной влажности.

Поскольку вся система стропил как бы «дышит», для профилактики смещений и разрывов соединения не следует делать жесткими.

Особенно большую опасность при некорректном монтаже предоставляет возможность возникновения действующих на стены дома распорных сил.

Есть два способа соединения мауэрлата и стропил: жесткое и скользящее. Тип сопряжения выбирают в зависимости от формы кровли и конкретного вида стропил: висячих или наслонных.

Жёсткое крепление

Основным правилом жесткого крепления является абсолютное исключение каких бы то ни было взаимодействий (поворотов, сдвигов, кручения, изгибов) между деталями конструкции.

Этого можно достичь двумя способами крепления:

при помощи уголков с опорным подшивным бруском;
путем создания на стропильной ноге «седла» (запила) с последующим закреплением получившегося соединения при помощи гвоздей, проволоки, скоб.

При первом варианте стропила опираются на мауэрлат при помощи опорного бруска.

Благодаря использованию подшитого бруска длиной до 1 метра, стропило жестко опирается по линии давления и при помощи уголков из металла фиксируется с боков, чтобы избежать поперечных смещений.

Второй метод практикуется намного чаще: гвозди забивают по направлению один к другому с боков. Таким образом, внутри мауэрлата они скрещиваются. Третий гвоздь забивают вертикально.

Данный способ позволяет получить максимально жёсткий узел крепления стропил к мауэрлату.

При обоих типах сопряжения для страховки производится дополнительное соединение стропил со стеной с применением анкеров и проволоки-катанки.

Если величина угла ската по всей кровле одинаковая, то необходимы однотипные стропила. Подготавливаются они при помощи шаблона.

Скользящее крепление

Данный тип соединения (с двумя степенями свободы) называют также шарнирным. Создается оно посредством применения крепежа для свободного перемещения (в некоторых пределах) одной из деталей сопряжения.

Конкретно в этом случае такой деталью становится стропило по отношению к мауэрлату.

Есть несколько способов данного вида крепления, сохраняющего возможность сдвига.

Создается запил, а стропильная нога укладывается запилом на мауэрлат:
- производится крепление при помощи двух гвоздей наискосок (с боков) по направлению один к другому;
- крепление осуществляется с использованием одного гвоздя, который забивается вертикально по направлению сверху вниз в мауэрлат через стропило;
- вместо гвоздей может использоваться пластина из металла с отверстиями для гвоздей;
- стропило и мауэрлат соединяются с помощью скобы.
Стропило выпускается за стену, при этом применяется единичное крепление с помощью крепежных пластин.
Соединение производится с использованием «салазки» – особого металлического крепежа, предназначенного для стропил.

Решили сделать мансардную крышу? Советы по устройству стропильной системы мансардной крыши.

О том, как покрыть крышу металлочерепицей читайте в этой статье.

Все перечисленные способы позволяют стропильной ноге упираться в мауэрлат, однако элементы конструкции сохраняют возможность передвижения относительно друг друга при подвижках.

Скользящий тип крепления очень часто применяется при строительстве домов, но особенной популярностью он пользуется при возведении деревянных домов из бруса и бревен, в которых усадка стен приводит к искажению геометрии постройки.

При применении жесткого типа соединений это может стать причиной разрушения стен. Скользящие соединения дают возможность фронтонам, бревенчатым стенам и всей кровле постепенно как бы подстраиваться под происходящую усадку.

Конструкцию собирают на земле: делают все необходимые замеры, в стропильных ногах и мауэрлате выпиливают врезки, основательно подгоняют. После этого элементы крыши по порядку устанавливают на здание.

Заключение

Стропильная система – важнейший элемент кровли.
Определяющим фактором при возведении стропил является форма кровли.
Оптимальный выбор в качестве материала для стропил – хвойная древесина.
Стропила бывают висячими и наслонными.
При проектировании стропильной системы надо следовать нескольким универсальным правилам.
Брусья для стропил необходимо покрывать антисептиком и антипиретиком.
При установке стропил сначала укладывают мауэрлат.
Стропила крепятся к мауэрлату двумя способами: жестким и скользящим.

Короткое видео о креплении стропил к мауэрлату:

Виды стропил и их конструкция

При возведении малоэтажных конструкций необходимо правильно подбирать стропильные конструкции. Основное их предназначение — формирование прочного каркаса для закрепления кровельного материала, а также образование угла наклона для скатов крыши, обеспечивающих надёжный отвод атмосферных осадков. Стропила могут быть изготовлены из различных материалов и иметь разные виды конструкций, которые необходимо правильно подбирать в зависимости от типа возводимого объекта, количества атмосферных осадков в регионе, прочности основания и эстетических функций фасада.

Как выбрать материал для стропил?

Материал для стропильной системы выбирается из принципа обеспечения высокой прочности конструкции и простоты его монтажа. Наиболее распространённым является дерево с сечением от 50х100 мм до 150х100 мм, которое выбирается с учётом нагрузки на основание и технических особенностей кровельного материала.

Дерево перед применением в стропильных системах должно быть высушено в специальных сушилках, а затем отобрано с учётом минимального количества дефектов, таких как трещины и сучки. Для того чтобы стропила из дерева смогли прослужить достаточно долго их необходимо обработать водоотталкивающими средствами, пропитками против влияния насекомых и бактерий, а также составами, которые снижают уровень воспламеняемости.

Рисунок 1. Деревянный брус для монтажа стропильной системы.

Применение древесины также оправдано с точки зрения её минимального теплового коэффициента расширения и использования в качестве обрешётки деревянных досок. То есть материал кровли будет надёжно и прочно закреплён и его не покоробит при резких перепадах температур. Но при этом необходимо обеспечить оптимальные условия для защиты от конденсации и попадания на них влаги.

Другим не менее популярным материалом для изготовления стропил является сталь. На её основе изготавливают металлические балки или профиля, которые, а отличие от древесины, не подвержены воздействию вредителей и грибка. Кроме того, при необходимости создания безопорного крепления (висячая конфигурация) для стропил стальная конструкция позволит создать большие пролёты с прочностью в несколько раз выше.

Стальные системы необходимо тщательно теплоизолировать, поскольку они имеют хорошую теплопроводность и в зимнее время являются источником холода. Дополнительно потребуется качественная гидроизоляция в виде наносимого слоя грунтовки и краски, которые позволят предотвратить образование коррозии.

Рисунок 2. Внешний вид стальной стропильной системы.

При использовании стальных конструкций одновременно с деревянной обрешёткой потребуется изолировать их место контакта. Это связано с одним из свойств древесины выделять и впитывать влагу, в результате чего она при пониженной влажности воздуха будет отдавать влагу, а сталь — ржаветь.

Виды стропильных систем

Конструкция стропил может быть висячей или наслонной. Основным отличием висячей системы является отсутствие нескольких опор для одной балки стропил. То есть крепление выполнено только на мауэрлат. В результате этого создаётся значительная нагрузка на стены, а также на скаты. Поэтому дополнительно устанавливают под коньком распорки. Это существенно снижает усилие на растяжение и изгиб. Чем выше стропильная система и, соответственно, угол наклона скатов, тем большее сечение балок и креплений. Обычно в таких случаях делают мауэрлат из брёвен или бруса, который закрепляется на стальные штыри к стенам.

Рисунок 3. Типы висячих стропильных систем.

Соединение стропил выполняется в форме треугольника. Из-за ограничения максимальной нагрузки возможно покрытие крыши с расстоянием между двумя параллельными стенами до 9 м. Оптимальные наклоны скатов допускаются в пределах от 25° до 45°.

Основными преимуществами стропил висячего типа являются:

Простота конструкции и лёгкость реализации.
Минимальная нагрузка на основание.
Отсутствие промежуточных и узловых креплений.
Подходят для оборудования чердачного помещения.
Минимальный расход стройматериалов.

Наслонные системы предназначены для установки в зданиях с большой площадью и установленной несущей средней балкой. В конструкцию входят следующие элементы: стропила, мауэрлат, коньковая балка, стойки под коньковую балку, подкосы и распорки. То есть её реализовать намного сложнее, чем висячую конструкцию. Однако при этом возможно существенно снизить минимальный угол наклона скатов вплоть до 7-80, а также увеличить максимальную нагрузку.

Длина пролётов может составлять от 4 до 6 м. Диаметр брёвен выбирается из расчёта минимального сечения в 180 мм. При установке дополнительных опор и распорок возможно уменьшение диаметра бревна до 150 мм, а длину одного ската увеличить до 15 м. Для упрочнения конструкции применяют стальные скобы и металлические пластинки с креплением на саморезы или гвозди. С целью защиты основания от попадания влаги появляется сделать отвесы с длиной до 500 мм.

Типы наслонных стропил

Наслонные стропила могут быть выполнены распорными и безраспорными. Безраспорные применяются в тех случаях, когда требуется снизить давление на стены дома. Виды стропил наслонного типа бывают следующие:

Стропила упираются в мауэрлат при помощи специальной врезки зубом. Дополнительно выполняется подшивка брусками и укрепление проволокой для более надёжной фиксации положения.
Низ стропильной ноги крепится на подвижное соединение на мауэрлат или бруски с выполнением жёсткой фиксации верхней части на болты, гвозди или другим способом на коньковый прогон.
Установка стропил с жёстким креплением к коньковому прогону.

Распорные стропила позволяют создавать такие конструкции, которые будут передавать распирающие усилия стенам здания. Тип монтажа от безраспорного отличается выполнением крепления стропильных ног к мауэрлату неподвижным способом. То есть он представляет собой нечто среднее между наслонным типом стропил и висячим.

Рисунок 4. Наслонные стропильные системы.

Описание стропильных элементов

Стропила крепятся на мауэрлат, который укладывается на верхнюю часть обвязки стен. Между ними должен быть уложен гидроизоляционный слой, защищающий обвязку от попадания влаги. Для существенного упрочнения крепления используют анкера или стальные штыри с нарезанной резьбой, которые затягиваются на гайки и прижимаются шайбами.

В верхней части крепления стропил друг к другу устанавливают коньковый прогон. Он может либо находиться в висячем положении, либо закреплён к вертикальным опорам. Основное его назначение — увеличение прочности стропильной системы и обеспечение крепления для конька крыши. Торцевые части прогона могут выходить на торцевые стенки здания при формировании двускатной крыши.

Рисунок 5. Элементы конструкции стропильных систем.

Коньковый прогон существенно увеличивает вес конструкции, однако при этом снижает сдвиговые и деформационные напряжения в стропилах. Чтобы обеспечить оптимальное соотношение прочности к весу необходимо провести соответствующие расчёты. Наиболее оптимальными считаются диаметры брёвен от 200 до 260 мм, а брусья — с размерами более 180х180 мм.

Как выбрать стропильную систему?

Выбор стропильной системы осуществляется на основе следующих критериев:

Конструкция напрямую зависит от выбора типа кровли.
Учитывается материал стен и особенности крепления мауэрлата.
Рассчитываются общие нагрузки на фундамент и подбирается материал для стропил.
Прочность конструкции определяется исходя из требований кровельного материала к монтажу, а также его технических характеристик.

Несущая опорная конструкция крыши включает стропильную систему и обрешетку.

Стропильная система – каркас, или так называемый скелет крыши – испытывает различные нагрузки.

Нагрузки бывают:

постоянные – вес обрешетки и собственно кровли. Это может быть очень серьезное значение, в особенности при использовании тяжелых материалов для покрытия, таких, как натуральная черепица;
временно действующие – снеговые и ветровые. Рассчитываются в соответствии с географическим расположением, с учетом угла наклона ската крыши.

Материалы для стропильной конструкции:

железобетон;
металл;
дерево.

Металл или дерево

Для монтажа железобетонных конструкций требуется привлечение тяжелой строительной техники.

В возведении частных домов такой материал применять нецелесообразно.

Деревянные стропильные системы имеют преимущества перед металлическими.

Недостатки металлоконструкций:

электропроводность;
весят больше, чем деревянные конкуренты;
сложнее обрабатываются;
имеют более высокую стоимость;
появляется дополнительная проблема – как избавиться от мостиков холода, ведь металл отлично проводит холод. Приходится утеплитель располагать не между стропилами, а под или над ними. Кроме того, существует вероятность намокания теплоизолирующего слоя из-за скапливающегося конденсата.

В то же время, металлические конструкции применяются для создания больших пролетов – цельное стропило может достигать 30 метров, и по этому показателю деревянные балки значительно проигрывают.

Ограничения по длине деревянных элементов:

цельные стропила из хвойных пород должны быть не длиннее 6,5 м;
стропила из лиственных пород – не длиннее 4,5 м.

Впрочем, существует возможность применить и более длинные стропильные ноги. Для наращивания длины брусьев используют различные способы: соединение встык, внахлест, методом косого прируба.

Основные требования:

каждый элемент опорной конструкции должен быть достаточно жестким;
немаловажным является также вес;
исходные материалы для стропил должны быть высокого качества.

Деревянный каркас крыши

Выделим основные критерии, по которым подбирают подходящий материал для стропильной системы.

Условия произрастания

Деревья в средней полосе растут быстро, однако качество их не всегда отвечает требованиям.

Виной всему – благодатные условия для размножения насекомых, ходы которых могут появиться даже на готовых стропилах: к примеру, из-за некачественной обработки антисептиками.

Наилучший пиломатериал дают северные регионы с суровым климатом – плотный, с прекрасными механическими свойствами и без жучков и подобной живности.

Влажность пиломатериалов

Спиленное дерево имеет влажность 50 процентов и даже больше.

Для использования в качестве элементов стропильной системы показатель не должен превышать 18-22 процентов.

Поэтому при покупке леса обязательно нужно обратить внимание на то, насколько хорошо он просушен.

Если хранение лесоматериалов осуществляется правильно, то даже дерево, срубленное, когда сокодвижение еще не окончено, естественным образом просохнет, нужно лишь обеспечить достаточную вентиляцию.

Стропила из влажной древесины, просыхая на крыше, со временем трескаются, выгибаются.

Сухое дерево не будет синеть и чернеть, и хотя считается, что синева не влияет на эксплуатационные характеристики, все же подсознательно выбор делается в пользу древесины без таких эстетических изъянов.

В случае использования более влажной древесины соединительные узлы рекомендуется дополнительно закрепить болтами. Во избежание провисания балок под собственным весом под ними устанавливаются опоры.

Комплексная защита

В деревянном скелете крыши могут использоваться дополнительные металлические элементы – в таком случае между металлом и деревом необходима прокладка гидроизоляционного материала.

Влагонепроницаемый материал следует укладывать также в местах соприкосновения с кирпичом – в первую очередь, под мауэрлат.

Древесина, подверженная биологическим воздействиям, быстро разрушается. Защита ее от грибков, плесени, насекомых-древоточцев с помощью пропитки антисептиками позволит серьезно увеличить срок службы.

Чрезвычайно важна также обработка пиломатериала антипиренами, позволяющими многократно повысить пожарную безопасность.

Современные огнебиозащитные составы могут быть комбинированного типа – способные предотвращать и возгорание, и биологическое разрушение.

Выбираем породу

Древесина должна обладать прочностью и в то же время гибкостью. Важна также легкость обработки.

Хвойные породы:

сосна. Смолянистость дерева обеспечивает высокую стойкость к загниванию. Сосновый брус пользуется популярностью также благодаря таким качествам, как легкость, прочность, привлекательна для строителей прямизна ствола. У соснового пиломатериала невысокая, в сравнении с благородными породами, цена;
лиственница – отличные прочностные характеристики ее сравнимы с дубом, также на высоте долговечность выполненных из лиственницы элементов;
ель – отлично подходит для балок перекрытия, стропил: сухая ель не менее прочна, чем сосна, однако хуже сопротивляется воздействию влаги.

Лиственные породы:

дуб – подойдет для ответственных участков, к примеру, из него делают мауэрлат. Его сравнительно легко обрабатывать, главный минус – ценовая категория;
осина – прочная и упругая, но в основной массе имеет гнилую сердцевину, непригодную к обработке, очень сложно выбрать первосортную осину надлежащего качества;
бук – древесина сложная в обработке, но долговечная и прочная.

Кровельщики рекомендуют использовать во всей конструкции древесину или только хвойных пород, или только лиственных.

Каким должен быть сорт

Различные дефекты понижают прочность и несущую способность стропил.

Совершенный ствол – ровный, без гнили и других поражений, с минимальным количеством сучков и трещин.

Для устройства каркаса крыши лучше всего подходит 1 сорт с влажностью не более 12 процентов, допускается также применение 2-3 сорта.

На один метр стропила не должно приходиться более 3-х небольших сучков.

Клееный брус

Более дорогой, в сравнении с массивом, вариант. Клееный брус рекомендуется приобретать только у проверенного производителя, так как отмечались случаи некачественного материала.

При условии покупки у добросовестного поставщика такой материал имеет ряд неоспоримых преимуществ.

Его плюсы:

не подвержен деформации;
относительно легкий;
прочный. Для сравнения: прочность склеенных из третьесортной древесины стропил такая же, как у цельного массива первого сорта;
удобный в сборке – готовые элементы можно собирать как конструктор;
не провисает со временем, то есть можно устанавливать меньшее количество опор.

Стандартные сечения несущих элементов:

для мауэрлата выбирается брус 100 на 100, 100 на 150, 150 на 150 мм;
диагональные стропильные ноги, как правило, имеют сечение 100 на 200 мм;
прогоны – 100 на 100, 100 на 150, 100 на 200 мм;
доски для карниза, кобылки, подкосы – 50 на 150 мм.

Чтобы заказать готовые элементы, нужно знать их точные размеры и количество. Однако запас нужен в любом случае.

Возведение стропильной системы лучше доверить специалистам, сведущим в этой области и знакомым со всеми нюансами строительства, или воспользоваться их советами.

К примеру, неопытный монтажник постарается как можно прочнее прикрепить каждый элемент, а от излишнего количества гвоздей доски попросту трескаются.

Для того чтобы верхняя конструкция дома была крепкой и надежной, нужно предоставить строителям качественный материал, соответствующий всем вышеперечисленным требованиям.