Выбор стропильной системы – висячая или наслонная

Висячие и наслонные стропила: характеристики и особенности монтажа

Основная задача во время строительства крыши – это верно рассчитать и установить несущие конструкции, способные выдерживать все нагрузки, которые оказываются на кровлю. Главная из них – это стропила. Их бывает всего два типа: висячие и наклонные. В зависимости от размера дома и формы крыши выбирается та или иная конструкция. Крепится она по-разному. Например, висячие стропила и устанавливаются по-другому, и используются не для тех же самых зданий, что наслонные.

Содержание

Видео-мануал по сращиванию, креплению и усилению стропил ↑

Проект стропиловки крыши требует хорошего опыта и профессиональных знаний. В расчет берется потенциальная нагрузка на кровлю, наиболее подходящее сечение стропил, их шаг и расположение. Без соответствующего образования лучше отставить эксперименты и довериться профессионалам. Именно благодаря грамотному монтажу стропильной системы конструкция получается прочной и устойчивой.

Характеристики висячих стропил ↑

Если в здании нет внутренних несущих стен, то применяют висячие стропильные системы. Данная конструкция не имеет центральной опоры и опирается одним концом на стену, вторым на верхний край встречного стропила. Устанавливаются они тогда, когда необходимо покрыть большие пролеты длиной 7 м и более. Для закрепления используются прорезные шипы или металлические пластины.

Стропильные ноги висячей конструкции не создают горизонтальных нагрузок. Они обеспечивают распорное натяжение, которое не представляет опасности для всей постройки и не передается на стены дома. Однако для уменьшения усилий, которые оказываются на несущую стену дома, применяют затяжку. Она изготавливается из металла и деревянного бруса и предназначена для соединения некоторых элементов конструкции. Располагают ее в зависимости от формы крыши. Когда монтируются висячие стропила – ширина пролета в здании должна быть 6 – 10 м.

При монтаже висячей конструкции стропильную ногу прикрепляют к мауэрлату с помощью запила – заготовки из дерева и дополнительно соединяют крепежными металлическими элементами, болтами или гвоздями. Именно затяжка и соединяет две ноги стропил. Верхние же концы стропил закрепляют друг с другом преимущественно встык или укладывают на коньковый прогон. Затяжка у основания чаще всего используется для мансардной крыши, одновременно выступая в качестве перекрывающей балки. Чем выше находится затяжка в стропильной системе, тем большая на нее оказывается нагрузка, поэтому для верхнего расположения требуются более мощные несущие конструкции и достаточно надежные крепления.

Затяжка бывает цельной или составной. Ее брусья сращиваются разными способами: прямым или косым зубом, скреплением внахлест и т. д. Устанавливаются они в любой точке по направлению к коньку.

Если дом строится из бревен, то висячие стропила закрепляются на верхний венец путем вырезания шипа или с помощью металлических элементов (например, ползунков), которые позволят стропилам перемещаться в вертикальном направлении по венцу или обвязке дома. Верхние части конструкции накладывают друг на друга и соединяют болтом, таким образом они скрепляются. Стоит обратить внимание, что венцом в строительстве называются бревна или брусья, образующие один горизонтальный ряд сруба.

Особенности наслонной стропильной системы ↑

Для домов с внутренними несущими стенами используются наслонные стропила: конструкция и узлы их немного отличаются от висячих тем, что они имеют внутренний опорный элемент, опирающийся на колону или внутреннюю стену. Такая конструкция более выгодная и не такая тяжелая, как с висячими стропилами, потому что она требует меньшее количество материала, а также передает нагрузку только на изгиб.

Однако наслонные и висячие стропила могут использоваться друг с другом, например, в домах, где общая кровля строится над несколькими пролетами. В частях крыши с внутренними опорами устанавливается наслонная стропильная система, а там, где их нет – висячая.

Чаще всего наслонные стропила используются для одно- или двускатных крыш. Они представляют собой небольшие бруски или доски с двумя крепкими точками опоры, в качестве которых выступают несущие стены. Третьим таким элементом служит конек. Для больших домов, где длина стропил превышает 6 метров, строятся внутренние капитальные стены, которые играют роль дополнительной конструкции. Еще для этого может использоваться столбчатая опора, а вместо деревянных изделий – металлические балки.

Перед возведением стропильной системы нужно вычислить нагрузки, которые она будет выдерживать. Их бывает всего два вида: распорные и безраспорные.

При безраспорных нагрузках стропильная нога не оказывает горизонтального (то есть распирающего) давления на стену дома, тогда как у распорных – оказывает. Для этого они крепятся к балкам и стенам.

Материалы для изготовления конструкции ↑

Как вы уже поняли, основной материал, из которого изготавливают стропила – это дерево. Поэтому для продления срока службы еще во время проектирования предусматриваются различные способы как конструктивного, так и защитного характера.

Для укрепления конструкции в местах соединения дерева с кирпичом используются прокладки из водоизоляционного материала. Со стороны кровли следует уложить и держать в сохранности влагоизоляционный материал, а со стороны помещений – пароизоляционный. Чтобы пары влаги своевременно выводились, необходимо оборудовать вентиляционные зазоры. Непосредственно древесину нужно обработать антисептиками и биозащитными средствами.

Раньше детали стропил изготавливались из бревен или полубревен. Сейчас многие строители считают более правильным вариантом применение прямоугольного бруса с сечением, которое зависит от нагрузок. Породы, использующиеся для древесины, преимущественно хвойные: ель, сосна или лиственница. Влажность допускается в пределах 20%.

Нагрузки на стропила ↑

Данная несущая конструкция выдерживает не только постоянные, но и временные нагрузки.

• постоянные – вес кровли, прогонов и обрешетки, то есть самых важных элементов крыши.
• временные – это атмосферные осадки, в особенности снег, ветер и полезная нагрузка (не всегда она есть).

Допустимый показатель снеговой нагрузки – 180 кг/квадратный метр (в горизонтальной проекции). Однако он часто превышается, особенно при большом количестве снега он может достигать 500 кг/квадратный метр. Данный параметр не учитывается, если кровля имеет наклон выше 60 градусов, так как снег постепенно скатывается на землю. Ветровая нагрузка должна быть равна 35 кг на квадратный метр. Однако все эти цифры рассчитаны на Подмосковье, то есть для средней полосы России. Для других регионов вводятся соответствующие поправочные коэффициенты, зависящие от климата.

Полезная нагрузка бывает тогда, когда к стропильным фермам подвешиваются потолки, на которых порой устанавливаются вентиляционные камеры или водяные баки. В случае больших нагрузок иногда необходимо повысить жесткость конструкции, для этого применяют металлические элементы, которые позволяют стропилам функционировать как безраспорно-наслонным.

Недостаток металлических деталей в том, что на них может появляться конденсат из-за перепада температур, что негативно сказывается на состоянии дерева. Поэтому стропила следует обрабатывать влагозащитными составами, а также использовать пленочный гидроизоляционный слой, изолирующий дерево от металла.

В двускатной мансардной крыше металл является хорошим проводником холода. Теплоизоляция, уложенная между стропилами, эффекта особого не даст. Лучше всего будет, если металлический слой закрепить полностью снаружи или внутри помещения, однако тогда стропила придется как-то украсить, например, декоративными панелями.

Также стропильные конструкции можно изготавливать полностью из металла. У них будет очевидный плюс: отсутствие дерева.

Тонкости устройства под различные материалы ↑

В зависимости от материала кровли определяется диаметр и основные характеристики несущей конструкции:

• Металлочерепица. Для этого покрытия оптимальный шаг стропил – 55-90 см. При наличии теплоизоляционных плит этот параметр должен равняться их ширине.
• Черепица. Поскольку это тяжелый материал, то и стропила должны быть соответствующие. Шаг следует делать не более 50 см, их диаметр должен быть не менее 13 см, а сечение брусков для обрешетки – 5х5см.

Итак, наслонные и висячие стропила – это основные элементы кровли, которые обеспечивают ее сохранность. Они отличаются друг от друга конструктивно и используются для разных видов крыш. При их проектировании следует обращаться к профессионалам.

Способы устройства наслонных и висячих стропил

Фото
Основными несущими кровельными элементами являются наслонные или висячие стропила. Общий вес всей нагрузки на кровельную систему позволяет делить их на типы постоянных и временных (краткосрочных, длительных и особых). Вес всех материалов для строительства кровли должен включаться в расчет при возведении стропильной системы, поэтому требуется ее соответствующая устойчивость к длительным нагрузкам.

Рисунок 1.Конструкция наслонных стропил с опорой на стены дома.

К краткосрочным нагрузкам на кровлю можно отнести: вес человека, специального оборудования для сервиса либо ремонта системы кровли. К нагрузкам особого типа относят влияние сейсмической активности. Дерево для стропил берут преимущественно хвойной породы, прошедшее специальную и дополнительную обработку антисептиками, огнезащитным составом.

К постоянным нагрузкам относится вес всей конструкции висячих стропил, куда включается:

1. Кровельный материал.
2. Стропильная система.
3. Слой теплоизоляции.
4. Материалы, используемые при отделке потолков.

Приступив к строительству кровли, необходимо повышенное внимание обращать на то, какие стропила будут использованы — наслонные либо висячие. Выбирая их, следует сопоставить форму крыши с размерами самого строения и вида его кровли. Крыша при этом может иметь двускатный либо односкатный тип. Это подразумевает использование стропил с разными способами креплений при монтаже.

Стропила и их монтаж

Правильный монтаж наслонных стропил

Рисунок 2. Карта снеговых нагрузок.

В постройках, имеющих односкатный либо двускатный тип кровли, применяются наслонные стропила. Данный вид элементов является конструкцией малых размеров либо брусьев, для которых опорой служат две стены строения, либо же три точки, включающие конек с двумя стенами.

Коньковый элемент, то есть брус, укрепляется с помощью стоек, опирающихся в лежни. Использование определенных вариантов, после того как выстроенный дом имеет необходимые габаритные размеры, то есть больше 6 метров, связано с появлением потребности в возведении стен либо опор.

Опорами самым концам конструкции наслонных стропил служат стены дома, а средний уровень конструкции должен опираться на дополнительные опорные элементы (стойки, балки, различные прогоны и т.д.), которые являются промежуточными. Это показано на рис. 1. Соответственно они могут быть установлены в строениях, оснащенных столбчатыми опорами либо средним уровнем несущих стен.

Наслонный тип стропил устанавливают при расстоянии от одного вида опоры до другого не больше 6,5 метров. Присутствие дополнительных опорных элементов может позволить сделать ширину больших размеров, которая должна быть перекрыта с помощью наслонных стропил, размер которых до 12 метров. Иногда проем перекрывают с помощью двух соседних опор на ширину не более 15 м.

В постройках из бруса в качестве опор стропильным ногам предусмотрены верхние венцы из дерева. Опорой каркасных ног служит верхняя обвязка. Если ширина постройки является везде одинаковой, то кровля с наслонным видом стропил выходит с наименьшим весом. Вместо обыкновенных конструкций из дерева использование железных форм и балок является преимущественным.

Если кровельная стропильная система имеет стропила, создающие условия нормального давления на стены, которое является горизонтальным и распирающим, то при этом названием стропильных ног будет безраспорные наслонные стропила. Монтировать их допустимо тремя путями, исключающими возможность небезопасного уровня нагрузок на стенки:

Рисунок 3. Расчетная снеговая нагрузка.

1. Стропильная нога при монтаже прошивается бруском, она иногда может и упираться концом в сам мауэрлат, укреплять ее требуется путем врубки.
2. За счет подвижного соединения, а именно ползуна, стропила внизу крепятся к брускам либо мауэрлату, укладку верхних концов стропил фиксируют гвоздями.
3. Данный способ имеет значение для жесткого типа монтажа прогонов и стропил, который используется для коньковых узлов. Доски следует прибивать гвоздями в параллельном направлении коньковому брусу каждой стороны.

Монтировать наслонные стропила распорные — это значит устраивать кровельные системы, уровень давления на систему которыми будет передаваться на стены (если стропила прикреплены к ним).

Если учитывать все три возможных способа крепления безраспорных типов стропил, поменяв крепление стропил на жесткое, неподвижно соединив их с брусками либо мауэрлатом, то можно достичь создания внутреннего напряжения в системе, выраженного в распирающем типе давления на стенки.

Фактически распорные виды наслонных стропил являются переходной схемой в условиях монтажа безраспорных стропил наслонного типа к висячим элементам.

Как вести расчеты нагрузки на кровельную стропильную систему

Рисунок 4. Карта ветровых нагрузок.

Расчеты различных показателей ветровой нагрузки связаны с определенным типом местности. Чтобы сделать расчет снеговой или ветровой нагрузок, можно воспользоваться формулами (1) и (2):

где Sg — показатель для расчета веса покрова снега на метр квадратный горизонтальной поверхности участка земли, который должен приниматься во внимание в соответствии с таблицей (рис. 2). Табличные значения от I до VIII соответствуют областям, обозначенным на карте снеговых нагрузок по регионам. Схема для расчета по таблице представлена на рис. 3.

µ — коэффициент, указывающий на переход от общего веса всего покрова снега на земле к снеговой нагрузке на покрытие.

Коэффициент µ определяется углом наклона ската крыши:

Способы устройства наслонных и висячих стропил

Фото
Основными несущими кровельными элементами являются наслонные или висячие стропила. Общий вес всей нагрузки на кровельную систему позволяет делить их на типы постоянных и временных (краткосрочных, длительных и особых). Вес всех материалов для строительства кровли должен включаться в расчет при возведении стропильной системы, поэтому требуется ее соответствующая устойчивость к длительным нагрузкам.

Рисунок 1.Конструкция наслонных стропил с опорой на стены дома.

К краткосрочным нагрузкам на кровлю можно отнести: вес человека, специального оборудования для сервиса либо ремонта системы кровли. К нагрузкам особого типа относят влияние сейсмической активности. Дерево для стропил берут преимущественно хвойной породы, прошедшее специальную и дополнительную обработку антисептиками, огнезащитным составом.

К постоянным нагрузкам относится вес всей конструкции висячих стропил, куда включается:

1. Кровельный материал.
2. Стропильная система.
3. Слой теплоизоляции.
4. Материалы, используемые при отделке потолков.

Приступив к строительству кровли, необходимо повышенное внимание обращать на то, какие стропила будут использованы — наслонные либо висячие. Выбирая их, следует сопоставить форму крыши с размерами самого строения и вида его кровли. Крыша при этом может иметь двускатный либо односкатный тип. Это подразумевает использование стропил с разными способами креплений при монтаже.

Стропила и их монтаж

Правильный монтаж наслонных стропил

Рисунок 2. Карта снеговых нагрузок.

В постройках, имеющих односкатный либо двускатный тип кровли, применяются наслонные стропила. Данный вид элементов является конструкцией малых размеров либо брусьев, для которых опорой служат две стены строения, либо же три точки, включающие конек с двумя стенами.

Коньковый элемент, то есть брус, укрепляется с помощью стоек, опирающихся в лежни. Использование определенных вариантов, после того как выстроенный дом имеет необходимые габаритные размеры, то есть больше 6 метров, связано с появлением потребности в возведении стен либо опор.

Опорами самым концам конструкции наслонных стропил служат стены дома, а средний уровень конструкции должен опираться на дополнительные опорные элементы (стойки, балки, различные прогоны и т.д.), которые являются промежуточными. Это показано на рис. 1. Соответственно они могут быть установлены в строениях, оснащенных столбчатыми опорами либо средним уровнем несущих стен.

Наслонный тип стропил устанавливают при расстоянии от одного вида опоры до другого не больше 6,5 метров. Присутствие дополнительных опорных элементов может позволить сделать ширину больших размеров, которая должна быть перекрыта с помощью наслонных стропил, размер которых до 12 метров. Иногда проем перекрывают с помощью двух соседних опор на ширину не более 15 м.

В постройках из бруса в качестве опор стропильным ногам предусмотрены верхние венцы из дерева. Опорой каркасных ног служит верхняя обвязка. Если ширина постройки является везде одинаковой, то кровля с наслонным видом стропил выходит с наименьшим весом. Вместо обыкновенных конструкций из дерева использование железных форм и балок является преимущественным.

Если кровельная стропильная система имеет стропила, создающие условия нормального давления на стены, которое является горизонтальным и распирающим, то при этом названием стропильных ног будет безраспорные наслонные стропила. Монтировать их допустимо тремя путями, исключающими возможность небезопасного уровня нагрузок на стенки:

Рисунок 3. Расчетная снеговая нагрузка.

1. Стропильная нога при монтаже прошивается бруском, она иногда может и упираться концом в сам мауэрлат, укреплять ее требуется путем врубки.
2. За счет подвижного соединения, а именно ползуна, стропила внизу крепятся к брускам либо мауэрлату, укладку верхних концов стропил фиксируют гвоздями.
3. Данный способ имеет значение для жесткого типа монтажа прогонов и стропил, который используется для коньковых узлов. Доски следует прибивать гвоздями в параллельном направлении коньковому брусу каждой стороны.

Монтировать наслонные стропила распорные — это значит устраивать кровельные системы, уровень давления на систему которыми будет передаваться на стены (если стропила прикреплены к ним).

Если учитывать все три возможных способа крепления безраспорных типов стропил, поменяв крепление стропил на жесткое, неподвижно соединив их с брусками либо мауэрлатом, то можно достичь создания внутреннего напряжения в системе, выраженного в распирающем типе давления на стенки.

Фактически распорные виды наслонных стропил являются переходной схемой в условиях монтажа безраспорных стропил наслонного типа к висячим элементам.

Как вести расчеты нагрузки на кровельную стропильную систему

Рисунок 4. Карта ветровых нагрузок.

Расчеты различных показателей ветровой нагрузки связаны с определенным типом местности. Чтобы сделать расчет снеговой или ветровой нагрузок, можно воспользоваться формулами (1) и (2):

где Sg — показатель для расчета веса покрова снега на метр квадратный горизонтальной поверхности участка земли, который должен приниматься во внимание в соответствии с таблицей (рис. 2). Табличные значения от I до VIII соответствуют областям, обозначенным на карте снеговых нагрузок по регионам. Схема для расчета по таблице представлена на рис. 3.

µ — коэффициент, указывающий на переход от общего веса всего покрова снега на земле к снеговой нагрузке на покрытие.

Коэффициент µ определяется углом наклона ската крыши:

Монтаж висячих и наслонных стропил

Оглавление:

Проектирование стропильных систем

Перед строительством крыши сначала определяются с ее внешним видом и уже исходя из этого, определяется тип конструкции: наслонные и висячие стропила , после чего переходят к проектировании крыши, в ходе чего, архитектор вычисляет следующие параметры:

• Потенциальную нагрузку;
• Сечение применяемых стропил, способное выдержать нагрузку;
• Расстояние между стропилами;
• Их наиболее удобное расположение;
• Форму.

Внимание!

При создании проекта, кроме расчетов архитектор заостряет внимание еще на трех нюансах:

• Тап крыши будущего дома, а так же ее покат (угол наклона);
• Применяемые материалы;
• Расчеты, которые не касаются предыдущих пунктов и выполняются с учетом климата местности (количество и постоянство осадков, ветра и морозы, воздействие жары и прочие факторы).

Внимание!

Область применения висячих стропил

Висячие стропила применяются в зданиях, которые не имеют несущих внутренних стен, в связи с чем, вся нагрузка конструкции не имеет центральной опоры и идет на несущие внешние стены здания, а в верхней части, стороны крыши опираются друг на друга.

Внимание!

Для снижения распирающего действия применяют висячие стропила с затяжкой , выполненной из дерева или металла.

Исходя из того, какого типа построена крыша планируется расположение затяжек, которые могут быть как в верхней части крыши так и непосредственно снизу, прикрепленными к несущей внешней стене.

Дома с мансардой являются ярким примером, расположения затяжек в нижней части и кроме укрепления выполняющие роль балки перекрытия.

Совет!

Изготовление стропил для строительства висячей конструкции осуществляют из дерева (брус, бревна или толстые доски), а их крепление осуществляется при помощи гвоздей, болтов, вырубленных пазов и специального крепежа с регулировкой.

Область применения наслонных стропил

Стропила висячие и наслонные отличаются тем, что последние имеют возможность распределения нагрузки не только на внешние несущие стены здания, а переноса ее части на внутреннюю стену, которая так же является несущей или колонну, которая сконструирована специально для принятия нагрузки.

В связи с данной конструкцией, вся нагрузка идет только на изгиб и не требует большого количества укреплений, что дает ей преимущество в значительном уменьшении финансовых затрат за счет применения меньшего количества и диаметра досок.

Для некоторых типов домов, где конструкция предполагает установку кровли в несколько пролетов, наиболее выгодно сделать чередование, в ходе которого стропила висячие и наслонные меняют друг друга в зависимости от наличия или отсутствия опор.

Монтаж висячих стропил

Для удобства работы следует построить или приобрести строительные леса (даже если дом одноэтажный), что позволит работать с удобством и быстрым доступом к любому участку конструкции.

Внимание!

Строительные работы

• На крышу поднимаются два заранее подготовленных бруса по длине и креплению, после чего закрепляются;
• В стропильных ногах прорезается выемка, служащая опорой на мауэрлат и каждая из стропильных ног должна помечаться для установки с правой или с левой стороны;
• Стропила устанавливаются на место и закрепляются;

Внимание!

• После того, как первые стропила будут установлены, их замеряют, что бы создать шаблон для каждой из ног (левой и правой). Такой подход позволяет создать точную копию на земле, после чего просто поднять и закрепить ее на крыше;
• Подготовленные по шаблону стропила монтируются к мауэрлату, однако вторая пара должна устанавливаться с противоположной стороны;

Примечание. Расстояние между стропилами устанавливается проектом, и при уклоне крыши в 30 градусов составит 70 сантиметров.

• Последующие пары стропил монтируются по натянутой веревке направления, один конец которой крепится к первой паре, а второй – ко второй паре стропил.

Как построить свес крыши?

Практически всегда во время строительства конструкции или на этапах расчета оказывается, что длина бруса и прочих материалов не позволяет построить свес и ее хватает только для монтажа стропильных ног, в ходе чего строители прибегают к различным вариантам наращивания длины.

Внимание!

Проще всего нарастить недостающую длину бруса, чем покупать слишком большую заготовку, на что есть 3 причины:

• Удобство работы с небольшими деталями;
• Более низкая стоимость;
• В случае если произойдет поломка крыши, короткий участок древесины заменить проще, чем разбирать всю кровлю.

ВИДЕО:

КОММЕНТАРИИ И ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ

Ваши отзывы, комментарии, вопросы

Уважаемые посетители! В комментариях мы периодически, по мере занятости, будем отвечать на Ваши вопросы. Чтобы мы ответили Вам оперативно (в течении часа) вы можете: позвонить +7 (495) 795-82-20, +7 (916) 072-17-82, написать личное сообщение или оставить заявку на бесплатную консультацию по телефону.