Монтаж стропильной системы

Стропильная система – это основной элемент крыши, на который приходится значительная нагрузка. Установку стропильной системы рекомендуют проводить после того, как выровняли стены и углы дома (это касается в первую очередь работ по замене кровли старого дома).

Разновидности стропильных систем

Для скатных крыш используют три основных вида стропильных конструкций: висячую, наслонную и комбинированную.

Висячая система

Устройство стропильных конструкций, при котором вертикальные брусы кровли опираются только на стены здания, называется висячим. Такая система позволяет перекрывать широкие пролеты, существенно превышающие длину бруса (как правило, длина бруса составляет 6 м). Чтобы уменьшить распирающую силу, оказываемую на стены дома системой висячих стропил, их соединяют затяжками – горизонтальными брусами или досками.

Этапы монтажа висячей стропильной конструкции

• Первый шаг – выравнивание стен, прокладка гидроизоляционного материала и монтаж мауэрлата, в роли которого могут выступать деревянные брусы или скрепленные друг с другом доски одинаковой ширины. От сползания со стен их предохраняют шпильки, которые вставляются вертикально в стены дома в предварительно рассверленные отверстия.
• Шаг второй. Стропильные ноги собираются в коньковой части крыши на брус, при этом балка конька может располагаться как между стропильными ногами, так и под ними.
• Шаг третий - закрепление стропильных ног к стяжкам и мауэрлату. Для этого применяются болты и стальные уголки. Чем выше располагаются стяжки, тем большей прочностью (или толщиной) они должны обладать. Если сооружать кровельную конструкцию без затяжек, стены дома могут «разъехаться» от запредельного давления кровли.
• Четвертый шаг. Установка подкосов – брусов, соединяющих стропильные ноги с затяжками и мауэрлатом. Располагать их следует так, чтобы угол между подкосами и стропилами был около 90⁰.

Такая сборка стропильной конструкции поможет уменьшить нагрузку на стены, распределив её одинаково по всей площади соприкосновения мауэрлата со стенами. Кровлю, собранную с помощью висячей стропильной системы, можно устанавливать на деревянные и кирпичные стены, возведенные из блоков или отделанные облицовочными материалами. Главное, чтобы опора кровельной системы приходилась на мауэрлат.

Наслонная стропильная конструкция

Эта стропильная система представляет собой кровельное перекрытие, опирающееся и на стены, и на промежуточную опору, роль которой может выполнять внутренняя стена дома или специально поставленные в нужных местах опорные балки. Наслонная кровля считается более надежной для использования в средней полосе РФ и её северных регионах. При установке стропил своими руками чаще всего выбирается именно наслонная конструкция, способная выдерживать высокие снеговые нагрузки.

Установка наслонной кровли

Технология монтажа наслонной конструкции аналогична методике возведения висячих перекрытий, с той лишь разницей, что с помощью дополнительных элементов: опорных коньковых стоек и внутренних прогонов обеспечивается и поддержка скатов, и снижение нагрузки на коньковую балку.

Установка стоек, представляющих собой опорные бруски, выполняется в процессе сборки стропильной конструкции. Как опоры для конькового прогона их рекомендуется монтировать, если ширина поверхности крыши внушительная или конструкцией дома предусмотрена внутренняя стена. В этом случае внутренняя стена послужит опорой и для затяжек, и для вертикальных коньковых стоек.

Установка стропильной системы

Висячие стропила применяют для обустройства кровли домов или бань из деревянного сруба. В двух верхних венцах стены делается несквозная выемка – врубка, которую будут использовать для укладки балок. Далее собираются стропильные фермы, которые:

• могут быть собраны на земле и на крышу поднимаются в готовом виде;
• могут быть собраны непосредственно на крыше.

Наши объекты по монтажу стропильной системы

В первом случае фермы последовательно поднимаются наверх. В затяжках просверливаются отверстия, с помощью которых стропила крепятся к балкам сруба. Сперва закрепляются крайние фермы, а затем начиная с центральной все остальные, контролируя их вертикальность отвесом. До полного монтажа стропильной системы крыши можно использовать дополнительные укосины. Когда все фермы будут установлены, их соединяют обрешеткой. Для этого используют брусья, доски, фанеру или другие материалы в зависимости от того, каким будет кровельный материал.

Для сбора ферм на крыше нужно участие четырех мастеров. Стропильные ноги соединяют горизонтально, а потом поднимают веревками и устанавливают на крышу. Этот вариант установки требует больше времени и сил, в ходе него возникает больше сложностей (например, могут мешать установке последующих ферм предыдущие).

Монтаж стропильной системы наслонного типа

Монтаж стропильной системы начинается после выравнивания стен. Сперва на чердачное перекрытие простилают гидроизоляционный материал. На него укладывается мауэрлат и лежень. Установка стропильной системы может обходиться и без лежня, но с ним кровля будет надежнее. Вначале определяют серединную ось, по которой будет проходить лежень, ведя замеры от мауэрлата. Действовать нужно согласно проекту, особенно если углы наклона скатов крыши будут разными. Лежень прикрепляют к стенам изнутри с помощью металлических скоб или скруток из проволоки (скрутки могут быть заложены во время возведения стен).

Далее в монтаже стропильной системы наступает момент установки стоек и прогона, а также установки стропильных ног. Они крепятся к мауэрлату подшивным бруском и соединяются между собой внахлест или запилом на угол.

Комбинированная конструкция крыши

Крыши современных домов отличаются разнообразием, использованием приемов наслонного и висячего типов. Чем больше проектировщики ввели в кровельную систему элементов, тем презентабельнее будет выглядеть крыша, но и тем сложнее и дороже обойдется её установка. Крыши, в которых объединены разные типы элементов и конструкционные решения, называются комбинированными.

Поскольку строительный рынок изобилует разного рода кровельными материалами, позволяющими покрывать самые сложные и изысканные конструкции, то все больше застройщиков выбирают комбинированные кровли.

Чтобы не ошибиться в подсчетах и учесть факторы, влияющие на надежность и прочность крыши, перед началом строительства необходимо сделать чертеж будущей кровли и подсчитать необходимое количество строительных, утеплительных и кровельных материалов.

Как рассчитать допустимую нагрузку на стропильную конструкцию

Стропила и другие элементы кровли, соединяющиеся между собой в процессе установки крыши, составляются в треугольники. Треугольник, как геометрическая фигура, считается самым прочным из всех фигур. Поэтому, если крыша сложная, напоминающая четырехугольник, трапецию, неправильный многоугольник, с помощью установки опор к стропильным ногам, введения в систему затяжек и прогонов удается мысленно раздробить всю кровлю на более надежные и жесткие элементы – треугольники.

Расчет нагрузки строится на выявлении и учете постоянного давления на кровлю, переменных и снеговых нагрузок.

Постоянные нагрузки

Представляют собой суммарный вес кровельной конструкции: стропил, затяжек, опорных брусков, обрешетки, утеплителя, кровельного материала. Покровные материалы также имеют собственный вес, который указывается при их производстве.

Имейте в виду:

• Самые легкие кровли – ондулиновые, их вес на 1 м2 стропильной конструкции не превышает 3 – 4 кг.
• Классический шифер, который постепенно теряет популярность из-за своего высокого веса (около 10 – 14 кг на 1 м2), уступает позиции более легкой битумно-полимерной черепице (мягкая черепица 1,5 раза легче шифера) и профлисту, вес которого в 2 раза меньше.
• Самой тяжелой, по оценкам специалистов, признана сланцевая и стремительно входящая в моду зеленая кровля. Такие типы кровель предъявляют особые требования к структуре, видам и частоте установки стропил.  При проектировке зданий с тяжелыми крышами, вес кровли изначально закладывается в проект. В этом случае конструкторы отказываются от деревянных стропил, заменяя их на железобетонные системы. Существуют стандарты и по расстояниям между опорным элементами.

При соблюдении правил установки кровельной системы, нагрузка на стропила не превышает 40 – 45 кг/м2.

Переменные нагрузки

• Ветровые. На состояние крыши влияют и порывы ветра. Если они в вашем регионе достигают существенных величин, то этот фактор следует учитывать при проектировке кровельной системы: длин стропил, расстояния между ними, способов крепления элементов системы между собой и пр. Для каждой области определен свой показатель ветровой нагрузки. Данные о максимальных возможных воздействиях ветра на жилые и хозяйственные постройки сведены в СНиП.

• Снеговые нагрузки. Вес снега также оказывает влияние на целостность и устойчивость кровли. Правильно собранная стропильная система поможет избежать провисания стропил и прогонов, разрыва кровельного материала, образования течей и пр. Если угол наклона скатов менее 20⁰, то снеговой покров не может скатиться с них самостоятельно и задерживается на крыше, создавая при этом дополнительную нагрузку. В зависимости от места расположения скатов с малыми наклонами (отдельно-стоящие, сооруженные вдоль более крутых скатов, переходящие один в другой, чередующиеся со скатами разной высоты) снеговая нагрузка на 1 м2 кровли может увеличиваться до 150 – 250 кг.

Чтобы избежать преждевременного разрушения крыши, необходимо учитывать все сопутствующие факторы.

Как рассчитать угол наклона крыши

Угол наклона скатов влияет на выбор кровельных материалов и сейсмоустойчивость крыши. Так, если вы собираетесь крыть крышу мягкой черепицей, то угол наклона должен быть не менее 5⁰. Для металлочерепицы, ондулина, профнастила идеальный наклон скатов 20 – 45⁰. Именно от угла наклона кровли будет зависеть возможность обустройства чердачного помещения.

Обратите внимание:

• Чрезмерное увеличение угла наклона приводит к удорожанию кровельных работ. Происходит это за счет увеличения покрывной площади, количества и длины стропил, утеплителя, гидроизоляционного материала.
• На крыши с запредельно малым углом наклона повышается воздействие природных факторов. На малоуклонных кровлях скапливается снег, хуже сводятся потоки воды, возникающие во время сильных и затяжных дождей, но увеличивается противостояние ветровым нагрузкам.
• В качестве стропил обычно используют обрезную доску толщиной не менее 50 мм или брус от 100х50 мм до 150х200 мм. Стандартная длина бруса – 6 м. Если длина одной из сторон вашего дома более 5,5 м, то для покрытия крыши придется сращивать стропила, что приведет к снижению их устойчивости на излом. Решить проблему можно изготовлением более сложных ферм или многоскатных крыш.

• Толщина стропильного бруса выбирается в зависимости от длин стропил. Так, если длина стропил не превышает 3 м, то применять брус толщиной более 100 мм нецелесообразно. И наоборот, при длине стропил 6 м хотя бы одна из сторон бруса должна быть не менее 150 – 200 мм.
• На шаг укладки стропил оказывают влияние угол наклона ската и толщина самого стропильного бруска. Так, не рекомендуется расстояние между стропилами делать больше 140 см, иначе обрешетка может провиснуть, повредив кровельный материал.

Выполнить расчет нагрузок, спроектировать устойчивую стропильную систему, которая не будет подвергаться чрезмерным природным воздействиям, вам помогут специалисты СК «СтройКров». Наши проектировщики обладают необходимыми знаниями и опытом, позволяющими возводить красивые и надежные кровельные системы. Обращайтесь, мы будем рады сделать крышу вашего дома роскошной и прочной!