Размер стропил для крыши

Содержание статьи:

1. Характеристики стропильных ног

2. Монтаж стропильных ног

Постройка любого дома завершается возведением крыши, для которой необходимо сделать стропильную систему. В ее конструкцию входят: мауэрлат, стропильные ноги, подкосы, затяжки, нарожники, стойки, шпренгели, обрешетка и другие элементы, обеспечивающие жесткость и прочность.

Стропильная нога в разных конструкциях крыш может называться накосной (диагональной) или рядовым стропилом. Размеры стропильной ноги подбирают исходя из постоянных и переменных нагрузок, которые в дальнейшем будут воздействовать на кровлю. Это необходимо для того, чтобы стропила получились достаточно прочными, чтобы выдержать воздействие.

К постоянным нагрузкам принадлежат:

К временным нагрузкам относятся:

Характеристики стропильных ног

Опираясь на расчет нагрузок, выбирают стропила для крыши — размеры должны быть такими, чтобы они могли выдержать планируемое воздействие. При этом обращают внимание на тип кровельного покрытия, вид крыши. Стропила могут быть наслонными или висячими, сложные кровельные системы состоят из обоих видов.

В вальмовых кровлях помимо стропильных ног используют и укороченные стропила – нарожники, которые также приходится рассчитывать. Нужно вычислить размеры и дополнительных элементов стропильной системы – затяжек, стоек, подкосов, ригелей, так как на них передается часть нагрузки от стропил.

Длину стропильной ноги определяют, исходя из параметров здания и уклона кровли, который зависит от выбранного типа крыши. Размер стропил для крыши в длину обычно не превышает 6 метров, поскольку в продаже нет пиломатериалов большей длины. Но бывает, что габариты дома требуют использования элементов большей длины – в этой ситуации их наращивают (читайте: «Как рассчитать длину стропил, особенности стропильных систем»). Длинные стропильные ноги чаще всего встречаются у диагональных деталей, при строительстве полувальмовых или вальмовых крыш.

На подбор сечения стропильной ноги влияют различные факторы:

• уклон скатов;
• тип материала для покрытия;
• размеры дома;
• вид крыши;
• климатические особенности региона;
• качество материала, из которого они изготавливались.

Для создания стропильной системы обычно используют хвойные породы древесины. При выборе необходимо обращать внимание на то, чтобы на брусьях или досках не было синевы, большого количества сучков.

Влажность сырья должна составлять не больше 20-22%, так как чересчур влажное дерево будет изменяться в размерах во время высыхания, и это может стать причиной нарушения герметичности кровли и прочих неблагоприятных последствий.

Все расчеты, связанные со стропильной системой, в том числе и расчет сечения стропил, желательно поручить специалисту – в настоящее время достаточно предприятий, которые оказывают данную услугу. Также можно найти в интернете готовые программы, позволяющие рассчитать стропильные ноги — их длину и размеры. В программу нужно только ввести данные, необходимые для расчета, и программа вычислит, какими должны быть сечение, длина и шаг стропил.

При строительстве кровли частных домов часто используют доски. Размер доски для стропил таков, что сечение составляет 50х150 миллиметров – они подходят для крыш различной конструкции. Шаг стропильных ног приблизительно равен одному метру – это расстояние зависит от типа кровельного материала, уклона крыши и количества снега в зимний период.

Если уклон крыши превышает 45 градусов, тогда шаг стропил может быть равен 1,2 — 1,4 метра. Если же для региона характерны зимы с большим количеством снега, то шаг между стропилами будет равняться 0,6 — 0,8 метра. 

Большое внимание нужно уделять и типу кровельного материала. Наиболее тяжелой является натуральная черепица. Чем больше будет длина ног у стропил и шаг между ними, тем больше будет и сечение. Размеры бруса для стропил обычно составляют 150х150 миллиметров.

Монтаж стропильных ног

Очень важно правильно прикрепить стропильные ноги к мауэрлату. От того, как будет выполнено соединение стропил с мауэрлатом, зависит прочность и надежность крыши. Существует два варианта крепления – жесткое и скользящее.

Доска для стропил: подбор стройматериала, расчеты параметров, монтажные нюансы

Каждое из них подходит к определенным стропилам – висячим или наслонным.

Жесткое крепление делает невозможными любые повороты, подвижки или изгибы стропил. Для этого делают запилы на стропиле и закрепляют ногу с мауэрлатом с помощью проволоки, металлических скоб или длинных гвоздей. Также можно использовать металлические уголки.

Скользящее соединение (также его называют шарнирным) может обладать двумя степенями свободы. Его обычно используется при сооружении кровли над деревянным домом, поскольку оно позволяет крыше со временем оседать на сруб, который на протяжении первых нескольких лет дает усадку. В данном случае соединение стропил с коньком делают не жестким. При таком способе стропильная нога стыкуется с мауэрлатом при помощи запила и укрепления с обеих сторон двумя гвоздями, забитыми наискосок или напротив друг друга. Также возможно забить в стропильную ногу один гвоздь в направлении сверху вниз, с проникновением в мауэрлат (читайте также: «Мауэрлат: размеры и особенности крепления»).

Используют и металлические пластины, в которых есть отверстия для гвоздей, а также соединяют мауэрлат и стропильные ноги скобами.

При создании вальмовой крыши диагональное стропило нередко должно быть более 6 метров. В связи с этим делают наращивание стропил по длине, перед этим обязательно выполняется разметка стропил. Чтобы это сделать, соединяют две доски, используемые при создании обычных стропил. Диагональные элементы всегда оказываются длиннее рядовых, плюс к этому они испытывают большую нагрузку, поскольку на них опираются накосные ноги.

Установка стропильной системы, достаточно подробная видеоинструкция:

Чтобы усилить стропильные ноги, для них делают подкосы в виде вертикальных стоек. Больше двух стоек устанавливают редко. Для усиления накосных стропил тоже устанавливают подкос или стойку,которая должна опираться на подкладку из дерева, расположенную непосредственно на перекрытии (в случае железобетонной плиты) или на затяжку, одновременно являющуюся потолочной балкой. Подкосы опирают на лежень и ставят под углом от 45 до 50 градусов. Главным их назначением является возможность принять на себя максимальную нагрузку от стропил.

Здравствуйте, уважаемые читатели! В этой статье я расскажу о сборке стропильных «ног» для последующего монтажа двухскатной крыши. От подбора материала, точности геометрических параметров стропил и качества их обработки зависит срок эксплуатации крыши и ее устойчивость к нагрузкам.

Инструменты и материалы

Для изготовления стропил нам понадобится:

• Рулетка, уровень и отвес;
• ножовка по дереву, молоток и электродрель со сверлами по дереву (если для соединения элементов предполагается использовать шпильки/болты с гайками);
• простой карандаш для разметки;
• гвозди и скобы.

Пиломатериал для стропил выбирается исходя из размеров крыши, кровельного материала, угла наклона скатов, ветро- снеговой нагрузки и шага установки стропил. Для бань и хозяйственных построек вполне подойдут доски 40х150 мм, для жилых домов — 50х150 мм, 60х150 мм. Для стропильных ног длиной свыше 6 метров потребуются доски в 180 — 200 мм шириной.

Чтобы защитить каркас крыши от возгорания, гниения и повреждения вредителями обязательно используйте специальные средства – антипирены, которыми нужно обработать пиломатериал, до монтажа.

Подготовительный этап

В первую очередь следует выполнить расчет крыши, воспользовавшись таблицами ветровых и снеговых нагрузок для вашего региона, учитывая требования к монтажу выбранного кровельного материала.

На этапе проектирования выбирается тип стропильной системы. Если есть несущая стена или столбчатые опоры по средней линии дома, либо расстояние между фронтонами невелико, монтируются наслонные стропила – стропильные ноги крепятся к коньковому брусу.

В остальных случаях применяются висячие стропила: пара стропильных ног упирается верхней частью друг в друга и дополнительно скрепляется горизонтальными ригелями (растяжками).

Каркас крыши лучше всего монтировать из ели или сосны.

Монтаж и размеры стропил для крыши

Их смолистая древесина более устойчива к гниению, она легка в обработке и доступна по цене. При выборе пиломатериала обратите внимание на его влажность – показатель не должен превышать 18%, иначе по мере высыхания стропила будут деформироваться, что приведет к повреждению конструкции крыши.

Доски или брус для стропил должны быть ровными, лучше всего подобрать материал без сучков. Если все же сучки есть, их не должно быть более трех на погонный метр. Каждый элемент следует визуально проверить на отсутствие скручивания (деформации при высыхании древесины), трещин, загниваний.

По верху стен кирпичного или блочного строения должен быть уложен мауэрлат – опора для стропильной системы. На слой гидроизоляции из рубероида строго горизонтально укладывается брус сечением 100х100 или 100х150 мм и крепится за счет вмурованных в стену шпилек или проволоки. У построек из бревна или бруса мауэрлатом обычно служит верхняя обвязка сруба.

Стропильные ноги двухскатной крыши нижней частью упираются либо в мауэрлат, либо в балки (стяжки), уложенные поперек мауэрлата на опорных стенах . Во втором случае перед изготовлением стропил следует смонтировать эти балки.

Если вы строите брусовый дом, на уровне балок потолочного перекрытия обязательно закрепите поперечные связки из бруса сечением 100х100 мм, если планируется монтаж висячих стропил. Иначе стены могут раздвинуться под нагрузкой на распор.

Сборка стропильной системы

Общая схема для стропил будет следующей:

Стропила должны быть строго одной длины, поэтому я советую изготавливать их на земле по шаблону – это проще и удобнее, чем подгонять каждый элемент непосредственно на крыше.

Для создания шаблона удобно использовать доски 50х150 мм. Важно определить:

• как будут крепиться стропила в верхней части — между собой или к коньку (сделать соответствующие вырезы);
• требуемую длину стропил (при необходимости доски сращиваются);
• принцип крепления нижней части к мауэрлату (выполняются соответствующие запилы).

Смонтированные шаблонные стропильные ноги проверяются отвесом на вертикальность и выполняются замеры их длины – двухскатная крыша должна быть строго симметричной, иначе она со временем разрушится из-за неравномерных нагрузок.

Затем шаблонные стропила следует демонтировать и использовать для изготовления стропильных ног. Если есть возможность поднимать на крышу тяжелые конструкции, на земле можно монтировать висячие стропильные конструкции целиком.

Висячие стропила в верхней части могут соединяться различными способами:

• встык (доски запиливаются под таким углом, чтобы их торцы плотно прилегали друг к другу, с обеих сторон набиваются деревянные накладки);
• внахлест (доски накладываются друг на друга и скрепляются скобами, гвоздями или болтовым соединением);
• в лапу (у каждой из досок в месте стыка выбирается половина толщины, крепление выполняется при помощи шпильки).

Нижняя часть может устанавливаться на мауэрлат:

• всей плоскостью среза, выполненного под необходимым углом (в этом случае для формирования карнизного свеса потребуется закрепить на стропилах обрезки досок – кобылки);
• вырезов в стропильной ноге в виде одинарного или двойного зуба.

Стропила крепятся к мауэрлату гвоздями (два из них вбиваются под углом и один вертикально), отожженной проволокой (крепится к анкеру, вбитому в кирпичную или блочную стену).

Если требуется нарастить стропильные ноги, то это можно выполнить различными способами:

• срастить две доски, располагая крепеж гвоздями или скобами в шахматном порядке, при этом длина сплоченного участка должна составлять не менее 500 мм и располагаться он должен как можно ближе к коньку;
• выполнить косые запилы на концах двух досок, соединить их торцами между собой и скрепить при помощи деревянных накладок длиной не менее 500 мм;
• между двух досок проложить третью, чтобы она выступала на нужную длину, расположить крепежные элементы в шахматном порядке, в просвет между двумя внешними досками уложить деревянные обрезки подходящей толщины.

Не забудьте все подготовленные деревянные элементы дважды обработать антипиреном и антисептиком (либо комбинированным препаратом) перед сборкой конструкций. Если обрабатывать уже собранную систему, в места сопряжений деталей из дерева защитный состав не попадет. Это заметно снизит устойчивость каркаса крыши к биологическому разрушению.

Видео по теме «Стропила для двухскатной крыши своими руками»:

Несмотря на кажущуюся простоту, строительство стропильной системы – очень сложный процесс, который требует определенных математических расчетов. Здесь важно подобрать правильные размеры доски для стропил. С одной стороны, это обеспечит надежность конструкции, с другой – позволит более рационально использовать древесину и избежать ненужных финансовых затрат.

Доска и брус – это два основных материала, которые используются для стропильной системы. Брус является наиболее оптимальным вариантом, но так как стоимость его на порядок выше, чем стоимость доски, то в целях экономии ряд дополнительных элементов стропильной системы изготавливают из более дешевой доски.

Расчет параметров

Точный расчет основных параметров доски для стропил очень важен. От них напрямую зависит прочность конструкции – если использовать доски недостаточного сечения, конструкция может обрушиться под весом кровельного материала или снега. Слишком толстая доска тоже не рекомендуется – такой материал стоит дороже, к тому же создает дополнительную нагрузку на фундамент и стены.

Толщина

Для изготовления стропил обычно используют доски толщиной 40-60 мм. Доски с сечением 40 мм применяются только для хозяйственных построек: гаражи, сараи и так далее. Для крыш домов используется доска с толщиной 50 мм и более.

Сечение

Сечение имеет следующую формулу: S=b*h. В данном случае b – это ширина доски, а h – это ее толщина. Сечение доски должно быть пропорционально ее длине.

Таблица для подбора сечения относительно длины

В том случае, если стропило наращивают, сплачивая между собой две доски, то участок сплачивания должен быть не менее, чем 500 мм. При этом рекомендуется установить его как можно выше к коньку.

Зависимость сечения от шага установки

Шаг установки стропил – это очень важное условие, которое оказывает влияние на сечение доски. Чем больше расстояние между стропилами, тем толще требуется доска и, наоборот – при достаточно частом шаге можно использовать доски меньше толщины.

Таблица соотношения шага стропил к сечению

Как рассчитать точные параметры доски

Все предоставленные выше характеристики являются усредненными данными, на которые можно только примерно ориентироваться, но ни в коем случае нельзя полностью полагаться, особенно при создании стропильной системы для крыши жилого дома.

Минимально-допустимые размеры стропил и балок перекрытия в двухскатной крыше

Полный и максимально точный расчет производится посредством сложных математических формул или в специализированных компьютерных программах, где учитывается ряд дополнительных факторов. К этим факторам относятся ветровая и снеговая нагрузка, материал древесины, угол наклона стропил, материал кровельного покрытия и множество других. Только с их учетом можно получить полный расчет прочности и расчет вероятности деформации кровельной системы.

Советы по выбору доски

Помимо расчета сечения и толщины доски, следует быть внимательным при выборе самого материала. Прежде всего, доска должна иметь показатель влажности, не превышающий 18% — в противном случае со временем ее поведет, нарушится геометрия всей конструкции, возникнут дополнительные напряжения.

Также доска не должна иметь дефектов. Допускается наличие небольших несквозных трещин и сучков (не более трех сучков с диаметром до d=30 мм на погонный метр), размочаливание концов доски и тому подобное. Такой материал либо вообще нужно отбраковать, либо использовать в крайнем случае для тех элементов, которые не относятся к основным и несущим.

Стропильной системой называется несущая конструкция скатной крыши, которая состоит:

• из стропильных ног;
• вертикальных стоек;
• наклонных подкосов.

Такая система очень часто используется. Соорудив один раз качественную, вы на многие годы ограничите себя от текущих и косметических ремонтов. Если имеете возможность стать владельцем премиум кровли, то день ее ремонта не наступит никогда. Прослужит такая красавица более 100 лет.

Стропила бывают наклонные – когда концы опираются на стены и другие опоры (используют при расстоянии между опорами 4,5 метра), висячие – опора идет только на стены (расстояние между наружными стенами дома не более 6,5 метра). Когда требуются большие размеры, используются дополнительные элементы.

Преимущество стропильной системы в том, что она быстро монтируется, выдерживает большие нагрузки благодаря треугольной конструкции, прочного соединения стропил между собой и каркасом кровли.

Критерии выбора материала

При подборе бруса для будущей крыши, самое важное – качество доски, именно в этом заключается долговечность сооружения, оно должно быть прочным и гибким. Сперва, нужно определиться, какая древесина подходит больше, хвойный или лиственный пиломатериал. Лучшее качество у сырья из регионов сурового климата, а деревья средней полосы не всегда пригодны.

Хвойные породы не гниют, имеют прямой ствол, прочные, легкие, доступные. Ель прекрасно подойдет для балок и стропил, сухая ель подвержена воздействию влаги, менее прочная.

Лиственные породы: осина – прочна и упруга, но часто гнилая внутри; бук – в обработке сложный, но очень прочный и долговечный; дуб – подходит для важных, ответственных участков строения, например, для части кровельной системы, именуемой мауэрлат.

Важно использовать во всей конструкции строго одну породу.

Значимую роль играет хранение лесоматериала после вырубки, он должен высохнуть естественным путем с наличием вентиляции. Если соорудить стропило из влажного пиломатериала, то просыхая на крыше, он деформируется, погнется, может треснуть.

Любая древесина подвержена естественному разрушению, приходит в негодность под воздействием внешних факторов, легко воспламеняется. Для снижения таких рисков перед началом работы выполняют подготовку стропильных элементов, защищая их от грибков, плесени и насекомых.

Широкий выбор специальных антисептиков, огнебиозащитных средств легко справятся с вышеперечисленными проблемами.

Чтобы избежать провисания балок под своим же весом, необходимо установить опоры. Если в скелете кровли используют металлические детали, тогда нужна гидроизоляционная прокладка ввиду того, что на металле появляется конденсат – возникает риск загнивания бруса. Наиболее простой, доступной является подложка из рубероида, она подойдет для холодных крыш, где должен быть каркас, воздушная прослойка, гидроизоляция. Теплая крыша с мансардами, которая отапливается, требует иного подхода. Здесь нужна обрешетка ввиду плит, слой гидроизоляции, воздушная прослойка, теплоизоляция.

Расчет стропил своими руками

Вместе с этим можно применить шумоизоляцию.

Читайте также: Пошаговая обработка стропильной системы

Как рассчитать все формулы постройки

Расчет конструкции, где ноги стропил будут деревянными, производится с учетом сечения и качества пиломатериала. Сечение зависит от нагрузки на крышу, его расчет выполняется по формулам, таблицам, с помощью компьютерной программы.

Согласно установленным требованиям, доска для стропил должна иметь:

• до трех сучков на погонный метр (диаметр сучков в пределах – 30 миллиметров);
• не сквозные отверстия (с максимальной длиной ½ всей доски);
• влажность от 18 до 22% (измеряется специальным прибором).

Выбирая материалы, не бросайтесь на дешевизну опоры, сделайте проверку документа, который дает информацию о качестве. Такой сертификат содержит:

• наименования производителя;
• название и номер стандарта материала;
• размер, породу, степень влажности доски;
• количество изделий, находящихся в одной упаковке;
• дату выпуска.

По ширине древесину нужно выбирать с учетом длины проема. Стропила до 6 метров получаются из бруса шириной 150 миллиметров, где сечение 50 на 150 миллиметров.

Для стропильной ноги более 6 метров, выбираем ширину дерева от 180 миллиметров. Если длины и толщины бруса недостаточно для цельной стропильной ноги, то выполняют его удлинение или наращивание.

Нарезанный лес поможет сократить расходы. Клеенная древесина стоит дороже, но приобретать ее нужно лишь у проверенных продавцов. Можно заказать готовые элементы, но для этого нужны точные замеры, любые такие покупки делаются с запасом.

К вопросу выбора любого материала подходите со всех сторон, анализируйте все за и против. Для надежной конструкции приобретайте качественный материал. Финансовая сторона вопроса немаловажна, но не стоит идти на поводу у навязчивых продавцов и слушать их советы. Проконсультируйтесь у нескольких специалистов, спокойно обдумайте всю информацию, а после этого уже определяйтесь с покупкой.