что такое лаги и стропила

Монтаж стропильной системы своими руками

Для хорошей кровли очень важно, чтобы каждый шаг при её создании прошёл идеально. Основа всей конструкции крыши — это стропильная система, от конфигурации которой зависит тип верхней части здания. Существуют разные виды таких систем, среди которых необходимо подобрать наиболее подходящую для себя, ведь от правильности вашего выбора зависит функциональность и качество всей кровли.

Типы стропильной системы

Устройство кровли при возведении здания имеет существенное значение. А чтобы крыша была достаточно прочной, особое внимание уделяется несущим системам, которые делятся на:

Кровля — это довольно сложная конструкция, состоящая из разнообразных деталей. Основное требование, предъявляемое к крыше, — это способность защищать строение от всевозможных погодных условий и выдерживать разные нагрузки.

Главные нагрузки кровли приходятся именно на стропильную систему, поэтому очень важно подобрать нужные материалы, всё правильно рассчитать и сделать монтаж в соответствии с технологией.

Установка висячих стропил

Висячие стропила предназначены для зданий, внутри которых нет капитальных перегородок, а между общими несущими и боковыми стенами расстояние составляет не более 10 метров. Конструкция кровли в данном варианте ложится на основные стены здания, но из-за этого она подвергается действию высоких нагрузок. Чтобы напряжение было немного слабее, применяют дополнительные детали (затяжки или ригели), которые скрепляют ферму в горизонтальном положении.

Нижние затяжки соединяются в основании стропил и могут быть применены как балки для чердачного перекрытия, при этом их необходимо уложить на мауэрлат. Для изготовления висячих стропил обычно берётся доска с сечением 50х200 мм, однако каждое индивидуальное здание нуждается в своих конкретных расчётах.

Последовательность действий по монтажу висячих стропил:

Монтаж наслонных стропил

Наслонные стропила в основном устанавливаются в тех зданиях, где присутствуют несущие перегородки. Их монтировать намного легче, чем висячую систему, поскольку надёжной опорой для стропил служат прочные несущие стены, расположенные внутри дома. Кроме того, для этой системы необходимо минимальное количество стройматериалов.

Коньковая доска в этом случае служит опорной точкой. Такая кровельная система устанавливается в одном из трёх вариантов:

Чтобы закрепить стропила в нижней части кровли, необходимо использовать скользящие крепления, которые избавляют несущие перегородки от дополнительного напряжения. В этом случае стропила не фиксируются очень плотно, благодаря чему при усадке здания они могут сдвигаться, не перегружая тем самым конструкцию крыши.

Но в некоторых случаях можно использовать распорную систему, которая плотно крепится к мауэрлату внизу. Подкосы и затяжки монтируют в конструкцию для уменьшения нагрузки на стены. Этот способ носит название комплексный, поскольку объединяет элементы двух систем.

Такая кровельная система применяется в основном для возведения частных строений, поэтому стоит упомянуть о монтажных работах, которые производятся в следующей последовательности:

Монтажные работы по установке наслонной системы должны начинаться с настила досок на балки перекрытия. Такое приспособление поможет провести работы комфортно и безопасно.

Комбинированная кровельная система

Комбинированные стропила имеют в своей конструкции элементы из наслонных и висячих систем. Используются они при изготовлении мансардной кровли. Стены комнат на втором этаже получаются благодаря вертикальным стойкам, которые для стропильных балок являются точкой опоры.

Горизонтальные брусья, которые были установлены поверх стоек, выполняют две функции: для верхних скатов они являются мауэрлатом, а для боковых — коньковым брусом. Некоторая часть стропильной системы, которая соединяется вверху концов стоек, одновременно становится затяжкой для верхних элементов и ригелем для скатов, расположенных по бокам.

Чтобы увеличить прочность конструкции, надо произвести монтаж подкосов, которые закрепляют стропила и вертикальные стойки крыши. Изготавливать комбинированные стропила немного тяжелее, чем другие системы, зато трудоёмкость работ возмещается увеличением несущих характеристик крыши и наличием полноценного помещения под кровлей.

Фотогалерея: варианты стропильных систем

Монтаж стропильной системы кровли

Стропильная система изготавливается из хвойных пород дерева. Можно использовать доски или брус, которые до монтажа обрабатываются антисептическими веществами. Крепёж может быть следующим:

Приступая к установке стропил, выводят уровень перекрытий и несущих стен, после чего настилают гидроизоляцию. Подстропильная конструкция необходима для того, чтобы предотвратить деформацию стропил. В качестве опорных элементов, которые дают стропильной системе устойчивость, могут служить:

Утепление кровли необходимо, но для этого следует выбрать материал для гидро-, тепло- и пароизоляции. Монтаж производится послойно и только в той последовательности, в которой необходимо: изначально паро-, потом тепло- и в завершение влагоизоляционный материал.

Для обеспечения длительной эксплуатации стропильной системы устраивается необходимая циркуляция воздуха с помощью установки отверстий для вентиляции. Чтобы не было протеканий, возле отверстий делают «воротники», не позволяющие проникать воде под крышу.

Видео: монтаж стропильной системы своими руками

Каким образом крепится мауэрлат

Мауэрлат — это фундамент кровли, поэтому стоит относиться к его закреплению ответственно. В противном случае ремонт крыши в будущем будет неизбежным. Последовательность работ:

Способы крепления кровельного мауэрлата и сращивание стропил

Мауэрлат крепится к стенам здания по всему периметру, при этом крепления должны находиться в непосредственной близости от внутренней части стены. Снаружи дома деревянная деталь защищается незначительным выступом стены. Также изначально определяется место для крепления.

Как закрепить мауэрлат к стене

Мауэрлат к стене можно прикрепить следующими способами:

Как закрепить стропила к мауэрлату

Все варианты крепления кровельной стропильной системы к мауэрлату можно поделить на такие виды:

Как крепятся стропила на уровне конька

Наиболее распространённым вариантом крепления стропил к коньку является стыковое соединение:

Варианты сращивания стропил

В строительной сфере повсюду используются разнообразные варианты стропильного сращивания, при этом, подбирая определённую технологию, надо обратить внимание на характеристики конструкции стропильной системы, на которые влияют:

Стропила могут сращиваться следующим образом:

Каждая разновидность стропильной системы имеет свои характерные особенности и подходит только для определённого вида конструкции кровли. Именно от правильной установки стропил зависит не только надёжность, но и прочность кровли, поэтому к данному этапу работ необходимо подходить с максимальной ответственностью.

Источник

Требования к лагам для крыши: их конструкции, материалу и правилам расчета

Стропильная система – скелет крыши. Именно она выдерживает все нагрузки, действующие на кровельную конструкцию, именно от нее зависит качественная и долгосрочная эксплуатация кровли в целом. Нередко стропила называют лагами для крыши. Чисто технически это неправильно, но среди обывателей и мастеров этот термин в ходу. В этой статье будем рассказывать о том, из каких материалов изготавливают кровельные лаги, каковы должны быть минимальные размеры, о технологии их расчета и монтажа.

Лаги кровельной конструкции Источник remontik.org

Разновидности кровельных лаг

Начнем именно с разновидностей, потому что от выбранного типа зависит качество всей конструкции. Существуют два вида стропильных ног: наслонные и висячие. Отличаются они друг от друга тем, что в наслонной стропильной системе обязательно присутствует коньковый прогон, на который кровельные лаги упираются своими верхними концами. Висячие стропила верхними концами упираются друг в друга.

В частном домостроении в основном применяют наслоную систему. То есть лаги нижними концами упираются в мауэрлат, верхними – в коньковый брус. При необходимости, если пролет крыши превышает 6 м, под каждую лагу устанавливают опорные балки.

Висячие и наслонные стропильные ноги Источник krysha-expert.ru

Из чего лучше делать стропильные лаги

Для этого используют пиломатериал хвойных пород, который обладает определенными достоинствами:

простота в обработке;

неплохие прочностные характеристики.

Для стропил частного дома оптимально использовать или брус с минимальным сечением 100х100 мм, или доску с минимальным сечением 50х150 мм. При выборе очень важно обращать внимание на важность деревянных элементов, она не должна превышать 20%. Все дело в том, что более влажный пиломатериал в процессе его эксплуатации даст усадку, что приведет к изменению конфигурации и размеров самой кровли.

Брус 100х100 мм первого сорта – оптимальный материал кровельных лаг Источник stroy-material.org

Правила расчета

Только профессиональный проектировщик может точно провести все расчеты, в которые входят определение длины стропильных лаг, их сечение и шаг установки между ними. В основу вычислений закладывают нагрузки, которые будут действовать в процессе эксплуатации кровельной конструкции.

Сегодня многое упрощено. То есть существуют табличные нормативы, в которых определено соотношение всех выше обозначенных параметров. К примеру:

если для покрытия крыши требуются стропильные ноги длиной 3 м, а расстояние между ними не будет превышать 1,2 м, то их оптимальное сечение – 80х100 мм;

та же длина стропильных ног, но шаг установки равен 1,8 м, то сечение уже будет другим – 90х100 мм.

В таблицах учтены практически все ситуации, поэтому с достаточно высокой точностью можно провести расчеты и гарантировать высокое качество конечного результата. Отталкиваясь от полученных параметров, легко подсчитать требуемое количество кровельных лаг.

Количество лаг зависит от их несущей способности Источник remontik.org

Есть еще один немаловажный параметр. Это прогиб стропильных ног, от которого зависит несущая способность конструкции в целом. К примеру, если длина лаги составляет 5 м, то допустимый ее прогиб не должен быть выше 2 мм. Казалось бы, что показатель-то не очень большой. Но здесь необходимо учитывать, что нагрузки, особенно снеговые, могут данный параметр увеличить. А это приведет в первую очередь к прогибу всей кровли, что зрительно испортит внешний облик дома. Во-вторых, снижение несущей способности может привести к излому стропил, а соответственно к выходу из строя всей крыши.

Требования к стропильной системе крыши дома

О некоторых требованиях уже было сказано выше. Обозначим остальные.

Жесткость соединения. Основной элемент кровельной конструкции – две пары стропильных лаг, которые устанавливаются через определенное расстояние, называемое шагом установки. По форме две стропильные ноги представляют собой треугольник. То есть фигуру, которая сама по себе уже является надежной и прочной. Просто необходимо эти треугольники жестко соединить между собой.

Небольшой удельный вес.

Высокое качество используемого пиломатериала. Здесь требуется материал сортаментом в пределах 1-3 сорт. Если стропильная система с теплоизоляционным пирогом и обрешеткой, плюс кровельным материалом – конструкция тяжелая, то лучше использовать древесину 1 сорта. Добавим, что стандартная длина досок и брусов хвойных пород – 6 м, лиственных – 4,5 м.

Доски для стропильных ног 1 сорта толщиной 50 мм Источник ko.decorexpro.com

Разновидности кровельных конструкций

Необходимо понимать, что лаги крыши зависят от формы последней. То есть не всегда в кровельной конструкции две пары лаг собой представляют треугольник. Поэтому рассмотрим эту позицию подробно.

Односкатная крыша

Это самая простая конструкция, в которой лаги упираются на стены дома. Последние имеют разную высоту, и эта разница обеспечивает угол наклона кровли. Необходимо отметить, что односкатные крыши ограничены лишь длиной пролета. Он же, в свою очередь, может быть достаточно большим, то есть длиннее длины стропильных лаг. Поэтому стропила просто удлиняют и в месте соединения устанавливают опорные стойки.

Стропильная система односкатной крыши Источник giropark.ru

Двускатная крыша

Здесь как раз и применяют стропильную систему из треугольников. При кажущейся простоте конструкции, необходимо отметить, что она не всегда собирается по простой технологии. К примеру, на фото ниже показана схема сборки стропильной системы двускатной кровли, в которой использовано достаточно большое количество разных элементов. При этом, чем длиннее пролет крыши, тем сложнее конструкция.

Схема стропильной системы двускатной кровли Источник plinegroup.ru

Мансардная крыша

Классическая мансардная кровля относится к категории «ломаные» кровельных конструкций, потому что состоит из нескольких лаг, которые располагаются в разных плоскостях. По сути, стропила формируют ломаную конфигурацию, которая и образует крышу. То есть с каждой стороны скат крыши формируется из системы двух стропильных ног: одна образует верхнюю плоскость ската, вторая нижнюю. Поэтому в процессе сооружения мансардной крыши сначала собирают каркас, на который затем устанавливают и крепят стропильную систему. При этом верхние лаги собираются по типу двускатной крыши, где используются или наслонная модификация стропил, или висячая.

Чтобы вы поняли, о чем идет речь, посмотрите на фото ниже. На нем четко виден каркас строения, а также две пары стропильных ног, состоящих из двух лаг.

Схема стропильной системы мансардной крыши Источник obustroeno.com

Вальмовая крыша

В этой кровельной конструкции лаговая система сильно отличается от всех остальных. Хотя есть в ней и общие с другими кровлями элементы. Начнем с того, что вальмовая крыша относится к категории «четырехскатных». В ней два ската представляют собой треугольники, два трапеции. Именно это и создает нестандартную стропильную систему.

Видео описание

В видеоролике мастер рассказывает о вальмовой крыше, ее конструкции и элементах, а также технологии сооружения:

Итак, стропила вальмовой крыши собираются по типу наслонных элементов, то есть в конструкции кровли присутствует коньковый прогон. Но он по длине намного короче, чем длина самого дома. Поэтому в стропильной системе присутствуют три разновидности лаг:

основные, которые формируют главную плоскость трапециевидных скатов;

диагональные, их еще называют ребрами или накосными, которые соединяют торец конькового бруса и угол дома;

нарожники – короткие лаги, которые верхним концом упираются в ребро стропильной системы крыши.

Схема стропильной системы вальмовой крыши Источник poclevkin.ru

Шатровая крыша

Это тоже четырехскатная кровля, только состоящая из четырех одинаковых скатов, которые собой представляют равнобедренные треугольники. По своей конструкции они в точности повторяют треугольные скаты вальмовой крыши. При этом для их формирования используют четыре накосные стропила, четыре основные и несколько нарожников.

Стропильная система шатровой крыши Источник tarifi.info

Многощипцовая крыша

Это самая сложная стропильная система. И сложность заключается в том, что состоит кровельная конструкция из сопряженных скатов, которые собой образуют как внешние углы конструкции, так и внутренние. При этом в состав стропильной системы входят как наслоного типа лаги, так и висячего. Поэтому ее часто называют смешанной или комбинированной.

Необходимо отметить, что многощипцовые крыши нельзя назвать типовыми. То есть для каждого дома проектируют свою конструкцию с учетом требований владельца и возможностей строения дома. Особенно это касается конструкций, под которыми будет организовываться мансардное пространство.

На самом деле многощипцовые крыши очень сложны в возведении. Особенно необходимо отметить два важных узла:

Ендовы. Углы (внутренние), которые образуются двумя скатами, подвергаются огромным нагрузкам. Поэтому эти участки обязательно дополняются распорками и стойками.

Участки сопряжения коньков между смежными скатами. Именно коньковые прогоны должны быть точно подогнаны друг к другу. Особое внимание способам крепления в местах стыковки двух брусов.

Видео описание

В видео эксперт раскатывает о структуре многощипцовой крыши, о технологии ее сооружения и нюансах монтажного процесса:

Способы соединения лаг стропильной системы

Существует большое количество соединения стропильных ног с другими элементами кровельной конструкции. Коротко расскажем о каждом из них.

Крепление к мауэрлату

Традиционный вариант – сделать врубку, подогнав лагу под монтаж к мауэрлату и закрепив доску с помощью гвоздя, длинного самореза или проволокой. Главная задача производителя работ – сделать соединение неподвижным.

Крепление стропил к мауэрлату с помощью врубки и гвоздя Источник hdinterior.ru

Сегодня с приходом новых технологий и новейших материалов мастера используют более простые схемы крепления, в которых используют специальные металлические крепежные изделия. Самый распространенный – это перфорированный уголок, который саморезами крепится со стороны одной полки к брусу мауэрлата, другой полкой к стропильной лаге. Если есть необходимость увеличить прочность соединения, то устанавливают два уголка с двух сторон стропильной ноги.

Крепление лаги к мауэрлату с помощью металлического уголка Источник krysha-expert.ru

Еще один вариант, где используются металлические уголки. Здесь совершенно другая система крепления, в которой применяют болты или шпильки. Для этого два уголка устанавливают по две противоположные стороны лаги, в которой предварительно сделаны сквозные отверстия. Через них и пропускают болты. К мауэрлату уголки могут крепиться длинными саморезами или болтами (шпильками). На фото ниже как раз такой вариант крепления показан.

Крепление стропил к мауэрлату стальными уголками и болтами Источник goodkrovlya.com

И последний в этом разделе крепеж, который называют плавающим. Он обычно используется в деревянном строительстве, потому что деревянные и каркасные дома подвергаются естественной усадке. И чтобы не произошел перекос крыши в процессе просадки стен дома, делают так, чтобы стропильная система относительно самого здания не имела жесткого крепления. На фото ниже это хорошо видно.

Плавающее крепление стропильных лаг Источник algoritm-stroy.ru

Крепление к коньковому брусу

Здесь, как и в случае с креплением к мауэрлату, есть традиционные технологии и новые. Старый способ – с помощью врубки и длинных гвоздей. На фото ниже он показан.

Крепление стропил к коньковому прогону с помощью врубки и гвоздей Источник optolov.ru

На следующей фотографии показан вариант с применением стальных крепежных изделий. Их два: уголки и пластины, все перфорированные. Устанавливать можно с одной стороны стропильной пары или с двух. Нередко мастера не применяют пластины, обходясь только уголковыми элементами.

Крепление с помощью металлических уголковых элементов Источник goldkryshi.ru

Третий вид крепежа – плавающий. Для чего используют четыре перфорированные пластины, установленные по разные стороны стропильных лаг. При этом попарно они соединены между собой с помощью болта. Их задача – не дать стропильным ногам разорваться в процессе естественной усадки деревянного дома.

Плавающий крепеж между двумя стропильными лагами Источник stroyfora.ru

Что можно в общем сказать по способам крепления лаг. Главное – надежность. Все остальное на ваше или мастера усмотрение. Многие идут по пути экономии, что в кровельной конструкции неприемлемо. Ее надежность – надежность дома, как и в случае с фундаментом.

Видео описание

В видео показаны узлы и способы крепления стропильных лаг к коньковому прогону и брусу мауэрлата:

Заключение по теме

Выбирая лаги на крышу, а также способ их крепления к коньковому брусу или мауэрлату, необходимо принять во внимание всю информацию, которую мы предоставили в этой статье. Как показывает практика, точный расчет стропильной конструкции, грамотно проведенный ее монтаж – основа гарантии долгосрочной эксплуатации крыши в целом.

Источник

Что необходимо знать о стропильной системе крыши

Стропила являются основой любой крыши. На них ложится основная нагрузка, связанная с весом кровли, ветровым и снеговым давлением. Индивидуальному застройщику важно знать, из чего состоит стропильная система, каких видов она бывает и какая подходит именно для вашего дома, рассчитать нагрузки, которые она будет испытывать в процессе эксплуатации, и на этой основе произвести грамотный монтаж всех узлов и элементов. Знания об этом помогут вам построить надёжный дом и прожить в нём долгие годы, не думая о ремонте.

Устройство стропильной системы

Стропильная система крыши состоит из многочисленных элементов, соединений и узлов.

Элементы стропильной системы

В зависимости от размеров здания, типа крыши и применяемого кровельного покрытия стропильная система может состоять из следующих компонентов:

Стропильные лаги передают нагрузку от кровельного покрытия на мауэрлат и стены здания

Лежень соединяет середины противоположных фронтонных стен, на него опираются стойки, к которым крепится коньковый прогон

Под мягкую или рулонную кровлю делают сплошную обрешетку из плит ОСБ или влагостойкой фанеры

Несущий каркас двускатной крыши состоит из треугольных стропильных ферм, укреплённых рёбрами жёсткости и связанных коньковым прогоном и обрешёткой

Соединения стропильной системы

Стропила являются основой каркаса крыши. Они придают ей прочность и безопасность, поэтому должны быть надёжно соединены с другими составляющими системы. Внизу стропила опираются на мауэрлат или опорную балку, верхние концы монтируются к коньку. С целью увеличения жёсткости системы используются ригели, подкосы, стойки и т. д. В связи с этим выделяют следующие узлы:

Наращивание стропил

Удлинение стропил требуется при больших пролётах крыши. Пиломатериалы, из которых изготавливаются стропила, имеют длину не более 6 метров, однако часто этого оказывается недостаточно.

Стропила наращиваются несколькими способами:

Фотогалерея: методы наращивания стропил

Узлы соединения с коньком

Различают неподвижные и подвижные соединения стропильных балок с коньковым прогоном.

Неподвижные соединения

Для состыковки стропил в коньке используются разные методы. Их применение зависит от выбора стропильной системы и прочих конструктивных особенностей:

Фотогалерея: способы неподвижного соединения стропил в коньковом узле

Подвижное соединение

Подвижное соединение используется в строительстве деревянных домов из бревна и бруса. Особенностью таких домов является то, что в течение первых 5 лет после постройки они дают большую усадку — до 20 сантиметров. Для предотвращения негативного влияния усадки на прочность стропильной системы в коньковом узле стропила скрепляются пластинами, соединёнными металлическим стержнем.

Подвижное соединение стропил в коньковом узле помогает компенсировать усадку деревянного дома

Узлы соединения с мауэрлатом

Соединение стропил с мауэрлатом также бывает жёстким и подвижным.

Жёсткое соединение

Существует два метода жёсткого соединения:

Вырубку в стропильных лагах нужно делать на глубину не более 1/3 от их толщины

Подвижное (скользящее) соединение

Подвижное соединение стропил с мауэрлатом, как и с коньковым брусом, чаще всего применяется в деревянных домах по причине их возможной усадки, которая может деформировать систему стропил или нарушить устойчивость верхнего ряда сруба, выполняющего функции мауэрлата. При монтаже подвижного соединения необходимо соблюдать два условия:

Порядок действий следующий:

Скользящий метод крепления стропил применяется в деревянных домах для компенсации взаимных перемещений деталей конструкции при усадке

Видео: наращивание и соединение стропил

Крепление элементов стропильной системы

Существует ряд методов крепления элементов стропильной системы в зависимости от их функциональных особенностей и материала. Так, ригели, соединяющие стропила в верхней их части, фиксируются гвоздями и укрепляются уголками при небольшой толщине стропил или врезаются в стропила, если их толщина это позволяет. Стойки и подкосы врубаются.

Видео: узлы стропильной системы

Виды стропильных систем

Различают три основных вида стропильных систем: висячие, наслонные и шпренгельные.

Висячая стропильная система

Висячая стропильная система применяется при наличии в сооружаемом здании одного пролёта. При этом стены чаще всего сделаны из блоков или кирпича. Внизу стропила опираются на мауэрлат, а вверху друг на друга, промежуточных опор нет. Конструкция висячей стропильной системы напрямую зависит от величины пролёта.

Висячие стропильные системы применяются для конструкций, в которых нет промежуточных капитальных стен, и имеют разную конструкцию в зависимости от длины перекрываемого пролёта

В принципе, висячая стропильная система может перекрывать довольно большие пролёты, но при использовании дополнительных элементов повышается нагрузка на стропила, что ограничивают вес кровельного покрытия. Поэтому такой тип стропильной системы в основном используется при перекрытии небольших пролётов длиной до 6,5 м. Большие пролёты чаще всего делают при сооружении производственных помещений: ангаров, складов и т. д. В таких случаях применяют стропильную систему из металла с углом наклона крыши не менее 45 о для снижения снеговой нагрузки. При сооружении любой стропильной системы, а особенно висячей с большими пролётами, необходимо проводить просчёты для каждого конкретного случая.

Наслонная стропильная система

Наслонная стропильная система применяется при наличии более двух пролётов. Это наиболее распространённый вариант, он чаще всего применяется в строительстве индивидуального жилья. Особенностью наслонной стропильной системы является наличие промежуточных опор. Вверху стропила опираются на коньковый брус (прогон), внизу на мауэрлат, а промежуточные опоры (стойки из бруса) — на лежень. Основой для мауэрлата и лежня служат опорные стены. Промежуточные стены позволяют более рационально распределить нагрузку на стропильную систему. Основная её часть передаётся по вертикали, что снимает необходимость применения горизонтальных затяжек. Наличие дополнительной опоры позволяет применять стропильные ноги длиной от 4,5 до 12–15 м.

Наличие дополнительных опор позволяет отказаться от горизонтальных затяжек, ограничившись верхними ригелями в особенно ответственных случаях

Шпренгельная система

Шпренгельные системы предназначена для пролётов длиной более 16 метров. Кроме основных элементов она включает шпренгели, которые нужны для уменьшения возможности изгиба и для увеличения жёсткости стропильной системы. Фермы со шпренгелем могут изготавливаться как из дерева, так и из металла. Часто такие конструкции применяются при устройстве вальмовых крыш, хотя их используют и при строительстве других типов кровель.

Шпренгельная система обеспечивает надёжность эксплуатации крыш с большим пролётом и сложной конструкцией

Расчёт стропильной системы

На стропила ложится основная нагрузка, связанная с весом кровли, давлением ветра и снега. Для обеспечения длительной и безаварийной эксплуатации крыши на этапе её проектирования необходимо сделать точные расчёты этих нагрузок, определить прочностные характеристики стропил, их сечение, длину, количество, а также объём материала, требующегося для обустройства кровельного каркаса. Все вычисления можно сделать самостоятельно.

Расчёт при помощи онлайн-программы

Проще всего произвести расчёт стропил при помощи онлайн-калькулятора. Вы задаёте исходные данные, а программа просчитывает нужные параметры. Существующие программы различны по своим функциональным возможностям. Среди комплексных сервисов можно выделить серию стройкалькуляторов Stroy-calc для расчёта стропил крыш различной конструкции и из разных материалов.

В качестве результата выводится информация по:

Онлайн-калькуляторы не могут учесть особенностей конструкции стропил во всех ситуациях. Для получения точных данных по конкретному варианту крыши необходимо сделать расчёты вручную. Далее мы рассмотрим методики вычисления нагрузок на стропила, а также определения их основных параметров: сечения и шага.

Расчёт нагрузки на стропила

Стропила держат кровлю. Поэтому на них передаются нагрузки как от внешних природных факторов, так и от веса кровельного пирога. Основные внешние нагрузки связаны с давлением снега и ветра.

Снеговая нагрузка

Нагрузка от давления снега рассчитывается по формуле S =μ ∙ S_g, где:

Для определения коэффициента μ необходимо знать угол наклона ската. Бывает так, что задана ширина и высота крыши, а угол наклона неизвестен. В этом случае его нужно вычислить по формуле tg α = H/L, где H — высота конька, L — половина ширины здания (по фронтонной стороне), tg α — тангенс искомого угла. Далее значение самого угла берётся из специальных таблиц.

Угол наклона крыши вычисляется из прямоугольного треугольника, образованного высотой до конька и половиной длины фронтонной стены

Таблица: значение угла наклона ската по его тангенсу

Коэффициент μ определяется по следующей методике:

Таким образом, для рассматриваемого строения μ = 0,7. Значение S_g выбирается исходя из расположения региона, в котором ведётся строительство, на карте снеговых нагрузок.

Карта снеговых нагрузок позволяет определить давление снега на кровлю в различных районах России

Определив на карте номер региона, можно найти величину нормативной снеговой нагрузки.

Ветровая нагрузка

Нагрузка, связанная с ветровым давлением, зависит от района строительства, высоты дома, характеристик местности и уклона крыши. Она считается по формуле W_m = W_о ∙ К ∙ С, где:

Нормативное значение давления ветра определяем по карте ветровых нагрузок.

Карта ветровых нагрузок позволяет определить давление ветра на кровлю в различных районах России

Значение К определяем по специальной таблице. Чем выше дом и чем более открытой является местность, на которой он построен, тем больше величина К.

Таблица: коэффициент, учитывающий ветровое давление на высоте

Возьмём среднюю высоту дома — от 5 до 10 м, а местность будем считать закрытой (на такой местности в основном и производится загородное строительство). Значит, коэффициент K в нашем случае будет равен 0,65.

Вес кровельного пирога

Общий вес квадратного метра кровельного пирога будет равен сумме удельных весов всех составляющих его элементов:

Суммарная нагрузка на стропила

Общая нагрузка на стропила считается по формуле: Q = S+W_m+P, где:

Расчёт параметров стропил

Зная величину нагрузок на кровлю, мы можем рассчитать конкретные параметры материала, необходимого для монтажа стропильной системы. В качестве примера покажем, как рассчитывается сечение и шаг стропил.

Подбор поперечного сечения стропил

Сечение стропил рассчитывается по формуле: H = K_c ∙ L_max ∙ √Q_r/(B ∙ R_изг), где:

Рассчитаем все элементы этой формулы. Прежде всего, определим нагрузку на погонный метр стропила. Делается это по формуле: Q_r = А ∙ Q, где:

Теперь определим ширину сечения пиломатериала по ГОСТ 24454–80 «Пиломатериалы хвойных пород». Смотрим, на какие сечения пилится древесина — это стандартные значения.

Таблица: нормативные значения ширины доски в зависимости от её толщины

Определимся с толщиной доски (В). Пусть она будет соответствовать наиболее употребимому обрезному пиломатериалу — 50 мм или 0,05 м.

Далее нам необходимо знать самый большой пролёт стропила (L_max). Примем его равным 2,7 м.

Величина самого большого пролёта стропила (L max) является важной составляющей для вычисления его сечения и определяется по чертежу стропильной фермы

Подставляем все полученные значения в вышеприведённую формулу и получаем H = 9,5 ∙ 2,7 ∙ √ (105,5)/(0,05х130) = 103,4 мм. При толщине стропила 50 мм нет стандартного значения ширины 103,4 мм, поэтому берём ближайшее к нему большее значение из приведённой выше таблицы. Это будет 125 мм. Таким образом, при шаге стропил 0,6 м, максимальном пролёте 2,7 м и кровельной нагрузке 175,8 кг/м 2 достаточно использовать пиломатериал сечением 50х125 мм.

Расчёт шага стропил

Шаг — это расстояние между смежными стропилами. Он определяет, сколько стропил необходимо для устройства крыши. Величину шага обычно задают равной от 60 см до 1 м. Для вычисления конкретной величины шага необходимо:

Для наглядности покажем ход вычисления на конкретном примере.

Предположим, что ориентировочный шаг равен 1 м, а длина ската — 12 м.

Монтаж стропильной системы

Каждый тип крыши имеет свои особенности построения стропильной системы, обусловленные её конструкцией. Однако общий порядок действий для коньковых крыш сходен. Он включает:

Процесс сооружения стропильной системы проиллюстрируем на примере полувальмовой крыши. Этот тип кровли сейчас применяется многими застройщиками, но имеет довольно сложную конструкцию. Поэтому её построение будет представлять достаточный интерес. Рассмотрим поэтапно, как это делается.

Мауэрлат укладывается на верхние торцевые части всех стен и в углах соединяется металлическими скобами

Коньковый прогон крепится к вертикальным стойкам, которые, в свою очередь, опираются на лежень

Рядовые стропила крепятся к мауэрлату и коньковому прогону одним из способов, описанных в предыдущих разделах статьи

Длина верхней грани фронтона представляет собой исходную величину для расчёта расстояния между ним и крайним стропилом

Брусок необходимо обрезать строго по линии укладки доски, лежащей на стропилах

Заготовку бокового стропила важно удерживать в правильном положении, поэтому эту работу лучше выполнять с помощником

Верхний край углового стропила отпиливается по вертикальной плоскости стропильной лаги

Длина линии верхнего запила будет нужна при разметке нижнего конца углового стропила

Линия нижнего запила получается соединением точек, отстоящих от противоположных торцов мауэрлата на длину верхнего запила

Отпиленное по намеченной линии угловое стропило должно точно лечь на мауэрлат

Сверху угловое стропило фиксируется гвоздями, а снизу — при помощи металлических уголков

Для разметки центрального стропила используем получившуюся конфигурацию уголовой балки

Натянутая шнурка имитирует положение центрального стропила и определяет угол его наклона

Измеренный угол запоминаем, т. к. он определяет конфигурацию верхнего запила

В верхнем конце центрального стропила делается фигурный запил, используя измеренные ранее углы

Выступающая часть центрального стропила определяет размер заглубления стропильной лаги в мауэрлат

В месте пересечения стропила и мауэрлата делается запил на измеренную глубину, а затем стропило обрезается так, чтобы остался свес в 50 см

Конфигурация запила верхних концов центрального стропила и нарожников определяется измеренными ранее углами

Фронтонные карнизные кобылки крепятся к ближнему стропилу и к торцевой части фронтона

Ветровые доски устанавливаются по торцам фронтонных кобылок и защищают чердачное пространство от продувания

Для установки и крепления ветровой доски необходимо нарастить угловое стропило методом стыка под углом с применением накладки из дюймовой доски

Видео: как правильно монтировать стропильную систему

Знание устройства стропильной системы, её элементов, узлов и видов их соединений создаёт надёжную базу для понимания целостной технологии монтажа, последовательности её операций и правильного их выполнения. Расчёт параметров стропил с учётом действующих на них нагрузок позволяет построить надёжную и долговечную кровельную систему, которая будет является основой безопасности и комфорта всего дома.

Источник