Стропильная система для крыши своими руками.

 Стропильная система

Чтобы дом простоял требуемые десятилетия, не теряя своих эксплуатационных характеристик, то нужно грамотно подойти к процессу проектирования и постройки. Качественно исполненная крыша, которая базируется на основе стропил станет надёжной защитой от природных осадок и не будет требовать какого-либо обслуживания. Такая система крыши на протяжении столетий преобладает при строительстве жилых домов и за такое время не претерпела существенных изменений в конструкции.

Факторы, влияющие на постройку крыши стропильной системы

При строительстве домов необходимо всегда анализировать внешние факторы, влияющие на строение извне и нужды отдельно взятого собственника. В целом различают следующие факторы, которые нужно учитывать при создании стропильной системы крыши:

  • размеры и форму здания — нужно стремиться к рациональному использованию стройматериалов с учётом достижения нормативных свойств конструкции;

  • климатические особенности местности — помимо уровня, вида и продолжительности осадков, важно не забывать о силе и направлении преобладающего ветра;

  • характер использования чердачного помещения — если планируется проживание людей, то строительство стропильной системы будет более сложным и дорогостоящим;

  • бюджет и дизайнерские предпочтения домовладельца — при желании всегда можно подчеркнуть красоту дома нетривиальным решением стропильной системы, или же добиться максимальной рациональности капиталовложений.

Несомненно, что строительство — достаточно специфический процесс, требующий знаний и опыта, однако стропильная система своими руками при должной теоретической подготовке не является фантастическим замыслом.

Системы крыш, виды и типы стропильных систем 

При строительстве стропильных систем крыш можно использовать в качестве основного материала дерево, метал, бетон и железобетон. Однако для крыш индивидуальных домов абсолютным лидером является дерево и применение других материалов очень ограничено. Итак, базовым элементом стропильной крыши является скат — ровная наклонная плоскость, непосредственно на поверхность, которой будет класться кровельный материал. В зависимости от их количества существуют следующие виды стропильных систем:

  1. односкатные
  2. двускатные (щипцовые)
  3. четырехскатная (вальмовая, полувальмовая)
  4. ломанная (мансардная)
  5. Стропила для подшивки крыши

Односкатные системы

Односкатная стропильная система

Односкатные системы крыш целесообразно использовать для не очень широких домов, хотя при наличии внутренних несущих стен, можно применять такую конструкцию и для пролётов до 16 м. Однако, в таком случае внешний вид крыши для такого большого строения будет не очень гармоничен, а расход стройматериалов не совсем эффективным. В то же время такой вид крыши самый простой, при завершении всех работ образуется единая плоскость крыши, имеющая угол наклону к стенам от 15 до 30 градусов.

Двухскатные (щипцовые) системы

 Двухскатная стропильная система      Двухскатная стропильная система

Двухскатная стропильная система   Двухскатная стропильная система

Двускатные вариации наиболее часто используются в современном строительстве благодаря своей простоте, эффективности и относительно невысокой стоимости. Щипцовые системы образуются из двух плоскостей, которые размещаются по отношению к стенам под углом от 15 до 60 градусов. Ширина дома при этом должна не превышать 16 м. Наиболее рационально создавать такую крышу с одинаковыми углами наклона для обоих скатов, то есть их верхняя точка соединения визуально будет находиться по центру здания. Благодаря этому достигается оптимальное соотношение расхода материала, эффективности крыши и объёма образуемого чердака. Как правило, в чердачном помещении жилья комнаты не размещаются, при такой необходимости лучше использовать другие системы крыш. Двускатная крыша с разными углами наклона выглядит необычно и подчёркивает уникальность дома в целом, но более сложна в проектировании, дорогостоящая и не так эффективно использует чердак.

Четырехскатные системы

Четырехскатная стропильная система

Четырехскатная система состоит из двух скатов в форме треугольника и двух трапецеидальных основных. Такая конструкция очень гармонично выглядит, используется для пролётов до 12 м, а угол наклона скатов составляет от 20 до 60 градусов. Одновременно расход дерева рациональный, даже несмотря на необходимость применения внутренних опор в структуре. К минусам относится возросшая сложность постройки в сравнении с предыдущими видами. В то же время защита от атмосферных осадков при такой конструкции повышена.   

Ломаные системы

Ломаная стропильная система 

Ломанный вид крыш состоит из множества скатов, при этом в верхней части крыши угол наклона, как правило, меньший, чем в нижней. Такая крыша предпочтительней для домов шириной не более 10 м, при большем показателе значительно возрастает расход материалов, который и так максимальный для этой системы. Мансардная система позволяет рационально обустроить жилые помещения на чердаке. Логично, что сложность и стоимость возведения такой крыши максимальна, однако построить и такую стропильную систему своими силами вполне достижимо.  

Также в зависимости от конструкционных особенностей принципиально различают наслонные и висячие типы крыш. Главным отличием являются точки опоры всей конструкции. У висячих стропил это только внешние стены дома по всему периметру, а в наклонных также и внутренние стены или колонны. Соответственно, первый тип рационально использовать для нешироких домов с шириной пролёта до 10 м, а второй для больших зданий. 

Основные элементы стропильной системы крыши

Типов и видов стропильных систем множество, но все они содержат сходные элементы. Для более простого понимания в дальнейшем списке описание отдельных узлов дано для условного варианта строительства двускатной системы. В целом выделяют следующие основные составляющие стропильной крыши:

Виды систем  Виды систем

Виды систем  Виды систем

Виды систем  Виды систем

Виды систем  Виды систем

  • мауэрлат — основа всей крыши, чаще всего используется в виде бруса сечением от 10 см и больше, служит буфером между несущими стенами и всей стропильной системы;
  • стропильная нога — определяет угол наклона крыши, в нижней своей части крепится к мауэрлату, а в верхней соединяется со стропильной ногой с другой стороны здания;
  • затяжка — сплошной элемент, идущий от одного пролёта к другому, крепится к мауэрлату и нижней части стропильной ноги, соединяя противоположные ноги внизу и не даёт им разойтись;
  • стойки — дополнительные, вертикальные опоры для стропильных ног, придают большую жёсткость и устойчивость всей системе, внизу крепятся к затяжкам;
  • подкосы (раскосы) — элементы, аналогичные стойкам, только располагаются н горизонтально, а под некоторым углом;
  • растяжки — горизонтальные элементы в средней и верхней части крыши, крепятся к противоположным стропильным ногам и придают дополнительную стабильности систему;
  • обрешётка — бруски или доски, которые крепятся перпендикулярно к стропильным ногам и сверху них, образуя основу для кровельного материала, передают всю нагрузку от внешних факторов (осадки, ветер) на стропильную систему в целом;
  • конёк — располагается в месте соприкосновения двух стропильных ног, в верхней части крыши, чаще всего подбивается снизу их и вдоль него кладут сплошную обрешётку для усиления жёсткости;
  • кобылки — применяются, если длина стропильных ног недостаточна для формирования широкого карниза, крепятся к мауэрлату и стропильным ногам и служат защитой для стен от осадков.

При создании висячих систем крыш также выделяется отдельная комплексная составляющая — стропильная ферма. Являет собой плоскую структуру, в которую входят стропильные ноги, затяжки, растяжки, подкосы и стойки. При строительстве висячих стропильных систем своими руками рационально изготовлять стропильные фермы по единому образцу на земле, а готовые ферми для установки поднимать на крышу здания.

Проектирование системы крыши.

В былые времена все люди самостоятельно проектировали и изготовляли качественные стропильные системы и сейчас не стоит острой необходимости в привлечении архитекторов для моделирования будущей крыши загородного дома или дачи. В первую очередь стоит определиться с типом и видов стропильной системы еще при закладывании фундамента, не стоит откладывать этот момент. При выборе конкретной системы нужно придерживаться следующих правил:<

  • чем меньше угол наклона скатов(а), тем менее эффективно крыша будет справляться с отводом воды и снега и выше нагрузки на стропильную систему;
  • чем больше угол наклона скатов(а), тем большее воздействие будет оказывать ветер на стропильную систему;
  • вес системы тоже важен, и не стоит стремиться использовать усиленные конструкции на всякий случай, ведь несущие стены тоже имеют нагрузочный предел;
  • если угол наклона скатов превышает 40 градусов, то можно использовать кровельный материал любого типа.

Также важно не забывать, что наслонные стропила более просты в расчётах, изготовлении и дешевле, а висячие обладают большей прочностью. Часто обе системы комбинируют в одном здании и за счёт разного угла наклона достигают требуемых параметров устойчивости. Также сразу нужно выбрать кровельный материал — профнастил или металлочерепица отлично подойдут для любых условий. Рекомендуется финальные расчёты и модели предоставить для проверки компетентному архитектору. Возможность нелепой ошибки всегда существует и лучше лишний раз перепроверить в таком серьёзном занятии. 

Защита бруса стропил и зачем это делать

Защита стропильной системы

Дерево — превосходный стройматериал, прочный и лёгкий, однако из-за своей натуральности подвержен многим факторам, значительно ухудшающих его характеристики. В любом случае все деревянные брусья и доски должны быть обработаны антисептиком и иметь влажность не более 18%. При использовании более влажной древесины, неизбежны деформации через высыхание дерева, которое под весом нагрузки может образовать ненужные прогибы. Обязательно конструкции стропил должны проветриваться, необходимо при проектировании предусмотреть специальные продувы во избежание накопления влажности в чердачном помещении. Если стены здания не деревянные, то под мауэрлат обязательно необходимо класть гидро - и теплоизоляцию, чтобы не образовывался конденсат. Конструкцию стропильных ног или кобылок нужно продумать так, чтобы осадки ни коим образом не попадали на дерево. Под постоянным воздействием влаги древесина значительно теряет свою твёрдость и прочность, а поскольку в стропильной системе каждое соединение жизненно важное, то нужно тщательно их защитить. Дополнительно все элементы конструкции должны иметь гладкую очищенную поверхность, так они будут меньше подвержены грибку и другим аналогичным образованиям.

Установка стропил своими руками

Непосредственный монтаж стропильной системы — наиболее важный процесс при самостоятельном исполнении работ. Соблюдение нижеперечисленных советов значительно облегчит установку и вся система будет правильно построенной:

  • залог крепости системы, рекомендуется использовать современные нагели и болты;
  • перфорированные стальные накладки из стали в качестве крепежа отдельных узлов позволят сократить расход дерева;
  • намного предпочтительней использовать в качестве мауэрлата брус — таким образом вес всей системы будет равномерно распределяться на несущие стены;
  • мауэрлат к стене нужно прикрепить надлежащим образом, рекомендуется использовать специальные анкерные болты с загнутым концом, чтобы сильный ветер не мог поднять крышу;
  • для деревянных домов рекомендуется для крепления к мауэрлату использовать специальные шарниры, имеющие 2 степени свободы;

В целом установка стропил не сильно отличается от аналогичных операций над деревом и не требует больших умений.

Фото стропильных систем

Фото стропильной системы  Фото стропильной системы

Фото стропильной системы  Фото стропильной системы