Стропила для крыши: общая информация

Стропила для крыши – это основной несущий элемент. Она служит для поддерживания кровельного материала. Хорошо поставленная стропильная система должна выдержать ветровую и снеговую нагрузку.

Материалом изготовления является дерево. В основном применяют древесину хвойных пород, в которых влажность не превышает 20%. Обработка производится обязательно.

Нагрузки на стропила

Деревянные стропила

На стропильные системы разделяют несколько видов нагрузок:

• Временные;
• Постоянные (кратковременные, особые, длительные).

Кратковременные нагрузки подразделяются на: ветровые и снеговые. Расчётная величина по которой рассчитывают снеговую нагрузку – 180 кг/ м² (для крыши, находящейся в горизонтальном положении).

При образовании снегового мешка, показатель может увеличиться до 500 кг/м². Силовая нагрузка не рассчитывается в том случае, когда уклон кровли превышает 60 градусов. Расчётная величина, по которой рассчитывают ветровую нагрузку – 35 кг/ м². При уклоне более 30 градусов — вносят поправку на ветер. Учитывая разные климатические условия, величины нагрузок могут корректироваться. Вес подкровельной конструкции и кровли определяют в соответствии с применяемыми материалами и размерами крыши.

Под полезной нагрузкой подразумевают использование подвешенных потолков к стропильным фермам, или просто установленные на них вентиляционные камеры, водяные баки.

Постоянные нагрузки — вес конструкции (материала кровли, материала отделки потолка, стропильная система, теплоизоляционный слой).

Скатная крыша: типы конструкций

Фигура, по которой делается скатная крыша – треугольник. Треугольник придаёт наиболее жёсткую, крепкую конструкцию. Стропильные ноги являются основным элементом фермы и укладываются вдоль ската. Они предназначены для поддерживания обрешетки. Установка стропил крыши — трудоемкий процесс, в котором одному вряд ли справиться, это вы должны учитывать изначально.

Висячие стропила

Наращивание стропильных ног

Эти стропила опираются на две крайние опоры (например, без промежуточных опор на стены здания). Ноги стропил работают на изгиб и сжатие. Эта конструкция создаёт распирающее горизонтальное усилие, которое передается стенам.

Наклонные стропила

Используют их в тех домах, в которых присутствуют средняя несущая стена или промежуточные столбчатые опоры. Концы опирают на стены дома снаружи, а внутреннюю опору или стену – на среднюю часть. В итоге все элементы их служат как будто балки – только на изгиб.

С наклонными стропилами крыша намного лёгче, чем любая другая (экономия в денежных затратах, так как меньше уйдёт пиломатериалов). Над несколькими пролётами при установке конструкции из кровли, висячие и наклонные фермы могут чередоваться. В тех местах, где отсутствуют промежуточные опоры нужно использовать висячие стропила. Там где есть опоры – наклонные.

Мауэрлат

Ноги этой стропильной системы опираются не на стены, а на мауэрлат – опорный брус. В деревянных конструкциях, мауэрлатом служит венец сруба сверху (бревно, брус). Если кирпичные стены, тогда установка бруса производится заподлицо с внутренней поверхностью стены (с наружи ограждается выступом кирпича). Между мауэрлатом и кирпичом прокладывают слой влагоизолирующего материала.

Верхние концы стропильных ног могут поддерживаться системой стоек и раскосов. Их задача состоит в том, что бы разгрузить стропильные ноги, и предать на внутренние стены нагрузку.

Вальмовые стропила

Для того что бы разместить вальмовые стропила, нужно найти середину торцевой стены. Далее — на верхнюю обвязку налаживают стропильную заготовку с запилом для посадки. И присоединяют к неотпиленному по длине коньковому брусу. Вертикальный запил очерчивают. Затем коньковый брус отпиливают и к торцу стыкуют вальмовые стропила.

Расчёт стропил для вальмовой крыши производится так: если угол между вальмовыми и обычными стропилами равен 45 градусов, соответственно, по правилам тригонометрии, у равнобедренного треугольника с катетами по 300 мм гипотенуза равна 424 мм. Значит 424:300=1,1414 раза.

Это относительное число 1,414 для вальмовых крыш полезно исходя из двух соображений:

1. При умножении прогона обычного стропила на 1.414 можно рассчитать прогон углового стропила;
2. Соответственно, если известна длина углового стропила, тогда не составит труда найти его измеряемую длину.

Коньковый прогон

На самой вершине, независимо от вида и типа крыш, укладывают прогон. Он предназначен для соединения стропил фермы между собой. В дальнейшем именно на нём устраивают крыши конёк.

И ещё две очень важные детали. Если жёсткость обеспечивается в плоскости ног стропильными фермами, то в каждом скате устанавливаем диагональные связи. Они необходимы для противостояния нагрузкам со стороны ветра. Например, берут доски толщиной 40 мм, и прибивают к основанию крайней стропильной ноге и к середине соседней.

Для того, чтобы крышу не сорвало ветром, мауэрлат и стропильные ноги необходимо крепко связать со стенами. Под стропильной ногой в кладку заделывают шпильки (ерши) или устанавливают заранее закладные элементы, к которым скруткой притягивают стропильную ногу.

Материалы для конструкций

Металлические фермы

Основной материал для изготовления стропил — дерево. Поэтому, при составлении проекта всё должно быть предусмотрено ( защитные мероприятия: древесину обрабатывают от возгорания огнебиозащитными материалами или антисептиками).

В прошлом, для изготовления стропильной системы использовали половинчатые брёвна. В настоящее время специалисты предпочитают использовать обычный прямоугольный брус. Например: 50 × 200 и 50 × 150 мм.

Многие только за, чтобы использовался металл. Но нужно знать, что при эксплуатации создаются определённые сложности: при суточном перепаде температур на поверхности металлического элемента может образоваться конденсат. А он приведёт загниванию элементов дерева.

Для построения мансардного помещения, конструкция с металлом не очень хорошо подходит. По той причине, что металл – это такой материал, который хорошо проводит холод. Значит, сделаем вывод, что обычный способ теплоизоляции уже не подойдёт.

При обычном способе, теплоизоляцию укладывают между стропилами. Тут утеплитель необходимо укладывать так, что бы части из металла были либо снаружи, либо полностью внутри помещения. В двух способах присутствуют свои недостатки. В первом способе значительный объём помещения теряется, а во втором каким-то образом придётся декорировать стропилу.