Стропильная система своими руками – особенности проектирования и монтажа

Монтаж крыши – сложный технологический процесс, в который входит этапы проектирования, сборки каркаса, настила кровельного материала и установки вспомогательных элементов. Хотя правильно сконструировать крышу не просто, чтобы снизить стоимость кровельных работ, при наличии начальных строительных навыков и инструментов можно сделать их своими руками. В этой статье мы подробно опишем последовательность действий, необходимую, чтобы самостоятельно выполнить монтаж стропильной системы крыши частного дома.

Стропильный каркас и его функции

Стропильным каркасом крыши называют совокупность деревянных элементов, образующих своеобразный «скелет» конструкции, поддерживающий кровельные скаты, придающий им необходимую форму. При желании стропильную систему можно изготовить своими руками, главное правильно выполнить расчет нагрузок и определить состав конструкции. Функциями каркаса крыши являются:

1. Поддержка кровельных скатов. Стропильные ноги придают поверхности кровельных скатов уклон, необходимый, чтобы с них эффективно отводилась талая или дождевая вода, самостоятельно сходили снежные массы.
2. Распределение веса крыши. Правильно рассчитанная конструкция каркаса равномерно распределяет вес кровельного пирога на несущие стены и фундамент сооружения, предотвращая деформации, проседание опор.
3. Место для фиксации кровельного материала. Те, кто хоть раз своими руками перекрывал крышу, знают, что обрешетка каркаса служит основой для фиксации гидроизоляционного покрытия.

Обратите внимание! Стропильный каркас изготавливают из дерева или оцинкованного металла От Выбора материала зависит стоимость кровельных работ, срок службы и несущая способность кровли. Опытные мастера считают: если длина ската не превышает 6 метров, гораздо рациональнее изготавливать эти элементы из древесины.

Устройство стропильной системы

Строение типовой двухскатной крыши

Скатная крыша составлена из поверхностей, устанавливаемых под некоторым углом к плоскости потолка здания. Именно за счет своего уклона скат крыши не позволяет снегу и дождю долго задерживаться на своей плоскости. Чем выше уклон поверхности крыши, тем легче снег и дождевые потоки сходят с поверхности ската, но и тем большие нагрузки она испытывает от ветра. Да и материала на создание крыши и кровли уходит тем больше, чем больше угол между поверхностью крыши и потолка. При проектировании дома выбирают оптимальный баланс – в первую очередь, с учетом климатических особенностей данного района.

В строительстве жилых домов используют в основном скатные крыши.

Рассмотрим общее устройство самого распространенного варианта – двухскатной крыши.

Крыша здания состоит из наклонных плоскостей, а именно скатов, основой которых являются стропила и обрешетка. Нижние части стропил опираются на стены, а верхней частью образуют горизонтальное ребро, называемое коньком.

Конструкция крыши
Главными составляющими крыши служат стропильная система и обрешетка. Обычно они изготавливаются из лесоматериалов из древесины хвойных пород.

Создание проекта

Перед тем, как сделать стропила для крыши частного дома своими руками, необходимо создать рабочий проект конструкции, учитывающий климатические условия в местности, где идет строительство, способ использования чердачного помещения, а также вид кровельного покрытия. Все эти факторы учитываются в расчёте нагрузок, оказывающих влияние на каркас кровли. Чтобы определить необходимую несущую способность и создать проект крыши, необходимо определить:

• Совокупную нагрузку на стропила. Для этого постоянные нагрузки (вес самой стропильной системы, утеплителя, кровельного материала и гидроизоляции) суммируют с временными нагрузками (снеговой, ветровой и стихийной нагрузкой). Общий вес кровельного пирога при использовании термоизоляции может доходить до 700 кг.
• Высоту конька кровли. Этот показатель рассчитывают, исходя из желаемого уклона скатов и ширины перекрываемого сооружения. Также на высоту конька влияет способ использования чердака: если в нем оборудуется жилая мансарда, конек должен располагаться не ниже 250 см от перекрытия.
• Уклон скатов. Угол наклона кровельных скатов рассчитывают как частное высоты конька и половины основания крыши. Этот фактор зависит от климатических условий в регионе строительства, а также характеристик кровельного материала.

Важно! Результат вычисления совокупных нагрузок, высоты конька и уклона скатов — правильно оформленная, подробная схема стропильного каркаса, которая облегчит изготовление конструкции своими руками, а также снизит риск возникновения ошибок.

Расчет нагрузок

Расчет уклона

Расчет угла наклона кровельных скатов

Конструкция крыш разных типов

Основное назначение крыши любого дома – окончательное скрепление всего здания и создание основы для кровли. Существует большое разнообразие крыш, каждая из которых придает дому свой особенный внешний вид.

По типу крыши классифицируются на

• Плоские
• Односкатные
• Двухскатные
• Шатровые

Каждый из этих видов крыш монтируется по-разному, но существуют и общие закономерности их создания.

Основные типы крыш

Замена кровли без демонтажа старой 🆕В Контакте — ссылка ниже 🔽

Стропильная система вальмовой крыши, обеспечение жесткости конструкции с большой длиной балок

Каркасные фронтон в мансардной бане

Выбор и подготовка материала

Чтобы изготовить прочный и долговечный стропильный каркас для крыши частного дома используют дерево твердых пород или металлопрофиль. От выбора материала зависит итоговая стоимость, вес, срок службы и несущая способность готовой конструкции. Для работы своими руками опытные мастера рекомендуют выбирать древесину. Чтобы стропила прослужили долго, необходимо проверить соответствие пиломатериалов стандарту:

1. Влажность пиломатериалов, используемых для изготовления стропил своими руками, не должна превышать 19-21%. Влажная древесина в процессе высыхания может трескаться, коробиться, из-за чего возникают деформации и перекосы в кровле.
2. Дерево должно находится в здоровом состоянии. То есть оно должно иметь светлый цвет, характерный для породы, не иметь очагов гниения, плесени, потемнения или следов жизнедеятельности вредителей.
3. Для изготовления стропил рекомендуется выбирать прямые, ровные доски без большого количества сучков, так как они снижают прочность опор.

Учтите, чтобы деревянный стропильный каркас прослужил долго, перед началом работ по сборке конструкции своими руками выполнят обработку комплектующих антисептиком глубокого проникновения, а для снижения пожарных производится пропитка огнеблокирующим составом.

Основные элементы

Стропила

Для остова двускатной кровли необходимы следующие элементы:

1. Мауэрлат – брус значительного размера 150×150 мм или 200×200 мм, который укладывается и закрепляется по периметру стен. Он связывает стропильную систему и конструкция здания в общую структуру, распределяет нагрузку, оказываемую на стены.
2. Конек – наивысшая точка крыши, в которой соединяются стропильные ноги. Продольная балка помогает удерживать конструкцию, обеспечивает стабильность при ветровых нагрузках.
3. Стропила – изготавливаются из доски сечением в 70×150 мм, на них приходится вся нагрузка. Из досок создаются стропильные ноги, которые крепятся с шагом не меньше 60 см.
4. Лежень – брус, находящийся параллельно коньку. Его размеры равны мауэрлату. Лежень является опорой для стоек и других элементов.
5. Затяжки – перекладины из досок, соединяющие стропильную ногу.
6. Стойки – брусья, установленные вертикально, они устанавливаются для поддержки конькового прогона.
7. Свесы – части стропил, выступающие за границу стен. Они позволяют отводить осадки от дома.
8. Подкосы – служат для укрепления стропил, позволяют создавать прочные конструкции.
9. Обрешетка – доски, необходимые для связывания стропил и укладки кровельного материала.
10. Кобылки – когда длины стропил недостаточно для свеса, набивают дополнительные доски «кобылки».

Стропильная система

Монтаж стропильной системы крыши

Стропильная система крыши пристройки

Закладка мауэрлата

Монтаж стропильной системы малоэтажного дома начинается с закладки мауэрлата. Эти термином обозначают опорный брус, который монтируется на верхнюю обвязку несущих стен там, где на них опирается кровельный скат. Количество мауэрлатных брусьев, задействованных в конструкции, всегда совпадает с количеством скатов. Мауэрлат изготавливают из толстого деревянного бруса толщиной 10-15 см. Закладка этого элемента каркаса выполняется в соответствии со следующими правилами:

• Мауэрлат монтируется, только если коробка дома изготавливается из кирпича, бетона, газосиликата, пеноблока. В деревянных постройках роль мауэрлата исполняют верхние венцы сруба, прочно зафиксированные металлическими скобами или нагелями.
• Некоторые виды наслонных стропильных системы не предусматривают установку мауэрлата, так как они не оказывают распирающую нагрузку на стены сооружения.
• Между стеной дома и мауэрлата всегда прокладывают прочную гидроизоляцию, чтобы предотвратить оседание конденсата или загнивание древесины. Для этих целей используют пергамин, рубероид или толь.
• Не допускается выполнять врезку под стропильные ноги в мауэрлате, так как каждое нарушение целостности снижает прочность бруса.
• Крепление мауэрлатного бруса выполняют с помощью шпилек, вмурованных в стену дома, или длинными анкерными болтами.

Не забудьте, что мауэрлат перед монтажом желательно обработать антисептиком глубокого проникновения, чтобы предотвратить загнивание древесины, а также пропитать антипиреном, чтобы защитить каркас крыши от возгорания.

Правила установки мауэрлата

Установка стропильной системы своими руками

Про монтаж мауэрлата мы уже поговорили. Теперь пришло время перейти к основному моменту по установке стропильной системы – это установка балок перекрытия и конькового бруса. Но обо всем по порядку. Балки перекрытия – брусья с сечением 20*10 либо 15*10 см. Длина изделий должна быть такой, чтобы при укладке на стены брусья образовывали вынос, который будет соответствовать ширине карниза.

Если говорить простыми словами, брусья должны выходить за стены на определенное расстояние. Брусья устанавливают в одном направлении, оставляя между ними равное расстояние.

Чтобы во время выполнения работ не было ошибок, следует придерживаться четкой последовательности действий:

• Монтируем доски своими руками, отступая от края стен в среднем на полметра.
• Между брусья протягиваем шнур – он будет служить своеобразным «маячком» для монтажа следующих балок.
• Расстояние между «ногами» конструкции нужно выбирать, исходя из сечения стропил. Так, если вы решили выбрать «половые» доски, размером 5*15 см, то шаг должен составлять примерно 60 см. Стоит отметить, что это значительно упростит все дальнейшие работы. А все благодаря тому, что ширина утеплителя для мансарды чаще всего составляет 60 см, а значит, ничего подрезать не нужно будет.
• Переходим к установке поперечных брусьев, которые одной частью должны соприкасаться с крайней балкой, а второй – выходят за стены. Промежуток между такими перемычками должен составлять около 1 м.
• Балки притягиваем к основе (мауэрлату) с помощью гвоздей, также можно воспользоваться саморезами и стальными уголками (для надежности).

крепление мауэрлата на армопояс

Секреты строительства .Двухскатная крыша.Часть 1

🟢План строительства двускатной крыши

Технология сборки

Степень сложности и последовательность сборки стропильного каркаса кровли зависит прежде всего от конструкции и вида стропил. Чтобы выполнить монтаж своими руками, лучше выбирать более простые двухскатные конструкции. Если внутри дома предусматриваются несущие стены, то можно использовать наслонную стропильную систему. Сборка каркаса происходит в несколько этапов:

1. Закладка мауэрлата и лежня. На этом этапе важно прочно зафиксировать опорные брусья вдоль несущих стен металлическими шпильками или анкерами.
2. На лежень, уложенный на внутреннюю несущую стену устанавливают вертикальные стойки с шагом 1,2-1,5 метра. Чтобы они сохраняли вертикальное положение, устанавливают временные подпорки.
3. На стойки сверху укладывают коньковый прогон. Он стягивает между собой вертикальные опоры и служат основой для монтажа стропильных ног.
4. Монтируют стропильные ноги. Один конец стропила прикрепляют к мауэрлату, а другой – на коньковый прогон.
5. Перпендикулярно стропилам приколачивают обрешетку, на которую укладывают кровельное покрытие.

Помните, что перекрывать деревянный дом своими руками можно только после полной усадки коробки. Чтобы компенсировать изменение геометрии кровли, применяют подвижные крепления, подстраивающиеся под размеры дома.

Технология сборки стропильного каркаса

Несколько важных технических характеристик

Выбирая метод по установке стропил, необходимо оценить сложность проведения работ и вес будущей конструкции. Если изделие в собранном виде будет отличаться небольшим весом либо вы можете пригнать на участок специальную подъемную технику, то собирать стропила лучше всего на земле, а потом поднимать на крышу здания, где вы сможете сделать все остальные работы. Если же конструкция характеризуется большим весом, то ее придется собирать непосредственно на крыше – это проще и более безопасно.

Очень важно правильно соединить верхние части стропил. Эта работа может быть выполнена нескольким методами. Прежде всего крепление стропил встык, когда на противоположных стропильных ногах делают зарезы под требуемым углом. Следом стропилины нужно состыковать по полученным торцам и закрепить на несколько гвоздей. Для более безопасного соединения закрепите изделия с помощью металлической накладки.

Виды стропил ↑

Чрезвычайная важность несущей конструкции диктует особый подход к выбору ее вида, материала изготовления и других важных деталей. Все их определяют еще на стадии проектирования конструкции.

Стропильные фермы, как правило, изготавливают из древесины либо металла. В редких случаях их выполняют из железобетона.

Металлические фермы поступают на стройплощадку уже готовыми, изготовленными в заводских условиях. Их подымают с помощью крана, после чего закрепляют сваркой.

Изготовление стропил из дерева по способу выполнения более разнообразно:

• они поступают уже готовыми, выполненными в заводских условиях;
• конструкция может собираться также на строительной площадке из отдельных элементов, изготовленных в заводских условиях;
• изготовление стропильной системы прямо на строящемся объекте из элементов, раскроенных на месте.

Использование заготовок, изготовленных на заводе, требует предельного соответствия проекту, так как переделать готовые фермы либо изменить размеры деталей будет очень сложно, а в некоторых случаях – просто невозможно.

На заметку

Тем не менее такое решение имеет несомненный плюс – при правильно возведенных стенах, установить каркас не сложнее, чем собрать детский конструктор.

Готовые заводские изделия преимущественно используют в процессе строительства сложных кровель. К примеру, так собирают каркас над эркером. Что же касается быстровозводимых зданий, то при их строительстве фермы поставляют в комплекте.

Если вы решили следовать последнему варианту, изготовить и собрать стропила самостоятельно, прежде нужно изучить всю терминологию, связанную с крышей, чтобы путаница ненароком не привела к непредсказуемым негативным последствиям.

Особенности кровельных систем и на чем остановить свой выбор?

В строительстве домов самыми распространенными видами крыш являются:

Односкатная крыша.

Самая легковозводимая форма и малозатратная система кровли. Распространена в случае отсутствия жилого чердачного помещения. Применение такой системы характерно для простого типа домов, беседок, поскольку конструкция имеет значительно меньший вес по сравнению с другими типами крыш во избежание давления и деформации стен постройки.Двускатная крыша.

Тип этой крыши универсален и подойдет для любого вида постройки, с учетом планировки дома, несущих стен, пролетов и нужного склона крыши. Наиболее популярной сегодня является двускатная кровля из металлочерепицы. В Екатеринбурге вы можете приобрести такую на сайте кровля66.рф/metallocherepica/.Вальмовая крыша имеет по периметру 4 ската, что делает работу по установке более сложной.

Но монтаж такой системы оправдан, если речь идет о строительстве дома из кирпича, газо-или пеноблоков, с дальнейшим обустройством чердака, например, в дополнительную комнату.Полувальмоя крыша. Более экономичная, полувальмовая крыша подходит для небольших домов с перекрытиями из дерева и загородных домов.Шатровая и мансардная типы крыш отличаются довольно сложной технологией возведения, но вполне реально выполнить своими руками, следуя правильной технологии.Многоскатные крыши и крыши со скосом лучше всего поручить делать мастерам с опытом. Вид таких конструкций очень привлекательный и хорошо подходит для домов с мансардным этажом, но требует знаний и навыков работы со сложной стропильной системой.

Делаем мауэрлат

Перед началом обустройства стропильной системы вальмовой крыши своими руками, начинают с укладки опорных балок на мауэрлат. На подготовленное основание должен опираться не только каркас, но вместе с ним и все остальные кровельные элементы.

1.

Перед установкой мауэрлата необходимо оборудовать армированный пояс, призванные усилить связку стен и крыши. Строение из камня, ракушечника или кирпича предполагает опалубку по верху, куда должен войти каркас. Он предполагает выход арматуры под заливку бетона.

2. На арматурный каркас крепят шпильки из оцинковки, чтобы их верхи примерно на 5см выходили из бруса к мауэрлату.

3. Когда бетон схватится, его обрабатывают рубероидом на битум, чтобы защитить мауэрлата от разрушения влагой. При этом обязательно соблюдать общую горизонталь по периметру дома.

4. Бруски каркаса насаживают на заготовленные шпильки, где должны быть готовые отверстия, которые заранее размечены и просверлены, и далее все закрепляется гайками. На готовый мауэрлат присаживают центральную балку, конек будет располагаться параллельно, и к нему будут сходиться все стойки-стропила.

Советы специалистов:

1. Используя врубку и саморезы, делают крепление к брусу конька и мауэрлату, также дополнительно применяют ригели и обвязку.

2. Укороченным брусом (нарожниками) связывают мауэрлат и стропила. Монтаж стропил и нарожников рекомендуется делать строго под прямым углом, соблюдая параллельность.

3. Следует избегать крепления рядовых стропил на те точки, где закреплен шпильками мауэрлат.

4.

Важно при дополнительном креплении крыши для увеличения устойчивости климатическим факторам использовать крепление анкерами. Общую конструкцию также можно усилить, используя подкосы под стропила или дополнительной врезкой стоек в балки. Общую прочность кровли также гарантируют обвязки внизу скатов.

Внимание: При любом варианте монтажа нижней опоры важно предусмотреть еще на начальном этапе монтажа рулонную гидроизоляцию и утепление по балкам.