Описание стропильных систем

Выбор материалов

Прежде чем приступить к возведению верхней части дома, причем не зависимо от того, решили вы довериться профессионалам или обойтись собственными силами, необходимо досконально изучить данный вопрос, дабы исключить в последствие неприятных неожиданностей. Ошибки при устройстве крыши встречаются сплошь и рядом, просчеты в несущей способности основного каркаса, неверная последовательность укладки материалов при утеплении, нарушения в соединительных узлах и т.д.

Основу силовой конструкции крыши составляют стропила, они устанавливаются после того как возведены стены здания. Стропила бывают деревянными, металлическими, либо комбинированными. Выбор материала для стропильной системы обуславливается несколькими факторами:

1. Желанием застройщика
2. Конструктивной необходимостью

При больших пролетах и ограничении по высоте внутреннего пространства, иногда бывает невозможным установить деревянную конструкцию, тогда ее заменяют на металлическую. Так же требования пожарных норм диктуют выбор материала в пользу металла. Однако, из – за существенной разницы в цене, в частном домостроении для возведения крыши, зачастую используют древесину. В настоящее время это в основном брус, квадратного или прямоугольного сечения, доска и другие разновидности пиломатериалов. Важно помнить, что при выборе природного материала для строительства, необходимо приобретать хорошо очищенный и сухой продукт. Доска не должна иметь обзол (участки с остатками коры), поскольку это способствует появлению различных насекомых. Размеры бруса зависят от типа крыши, длины пролетов, величины суммарных нагрузок. Последняя переменная состоит из постоянных и временных нагрузок. Для разных регионов временная составляющая будет иметь свое значение, оно определяется количеством осадков и другими природными явлениями, которые свойственны для данной климатической зоны. Эти расчеты проводятся конструкторами при разработке проекта. Проявлять тут самостоятельность не уместно и опасно. Однако некоторые зависимости, прописанные в нормативной документации, могут быть взяты за ориентир для контроля ведения монтажных работ (табл. 1). В конструкции стропильной системы учитывается:

1. Длина пролета
2. Наклон крыши
3. Сечение используемого пиломатериала
4. Удельные нагрузки (временные + постоянные)
5. Шаг между стропилами

Таблица 1

Наслонные и висячие стропила

По типу стропила делятся на два класса, это наслонные и висячие (распорные). Распорные стропила имеют точки опоры только на внешние стены здания. Поэтому такой вид конструкции в основном используются в строениях, где при значительных габаритных размерах дома (ширине), отсутствует возможность установки промежуточных опор. Специфическим элементом висячей стропильной системы является затяжка. Она выполняется в виде поперечного бруса, который с помощью характерных соединений скрепляет стропильные ноги в горизонтальном сечении, предотвращая, таким образом, скольжение вдоль затяжки и передавая нагрузку на стены равномерно.

Рис. 1 Схема конструкции крыши с висячими стропилами

1 – шпилька;

2 – несущая стена;

3 – гидроизоляция;

4 – мауэрлат;

5 – стягивающий брус (затяжка);

6 – стропило;

7 – болты;

8 – уголок;

В наслонных видах стропильных систем предусмотрены дополнительные точки опоры, такие как коньковые элементы и прогоны. Данный тип стропильной системы применяется в проектах, с несущими конструкциями внутри строения.

Рис. 2 Схема конструкции крыши с наслонными стропилами

1 – монолитный пояс;

2 – несущая стена;

3 – гидроизоляция;

4 – обрешетка;

5 – мауэрлат;

6 – стропило;

7 – шпилька;

8 – уголок;

В случае, когда в здании имеются пролеты с опорными стенами и без них, общая схема каркаса под кровлю может быть скомбинирована из наслонных и висящих стропил.

Устройство мауэрлата

Стропильная система монтируется на так называемый мауэрлат, он представляет собой опорный элемент, который служит связующим звеном между стенами и стропилами. Мауэрлат может быть проложен по всему периметру строения, а может быть в виде отдельно стоящих брусков, которые воспринимают на себя нагрузку от стропильной конструкции. Он крепиться к основной стене при помощи шпилек или анкерных болтов, которые придают жесткость все конструкции. Применяются несколько типов соединений опорного бруса и стропильной ноги, выбор зависит от расчетных нагрузок и конфигурации крыши.

Между деревянными деталями и основной стеной обязательно прокладывается гидроизоляционный материал, который защитит конструкцию от негативного воздействия воды. В качестве соединения используют металлические перфорированные пластины, уголки, крепежные башмаки.

Для увеличения несущей способности стропильной системы применяют стойки, диагональные связи и подкосы. Они изготавливаются из бруса такого же сечения, что и мауэрлат или коньковый прогон. Важно, чтобы во всех узловых моментах конструкции была четкая точка опоры и надежное крепление.

Любой монтаж на высоте, начинается с обустройства лесов, которые во многом упростят процесс подъема строительных элементов крыши наверх. Первые две стропильные ноги устанавливают на месте, их соединяют между собой, с учетом проектного угла наклона и высоты конструкции. Затем на каждой стропиле делаются запилы, которые в нижней части используются в качестве устойчивой опоры на основной брус и верхней, для соединения бруса упором друг в друга или на коньковый прогон, если он предусмотрен конструктивом. Соединять элементы внахлест не рекомендуется в виду ненадежности данного типа крепления.

После того, как первая пара стропил будет установлена по месту, изготавливается шаблон, с помощью которого сборка последующих стропильных пар может производиться на земле. Так же для удобства монтажа мастера советуют нанести разметку на мауэрлате с шагом, равным расстоянию между стропилами. Есть еще одна хитрость, которая облегчит процесс монтажа. В ходе предварительной подгонки стропильной пары ее можно соединить между собой мощными болтами, но не собирать в готовую конструкцию. К месту установки они подаются в сложенном виде, это позволяет поднимать стропильные секции без привлечения специальной техники.

Следующая пара монтируется с противоположной стороны дома. Между первой и второй стропильной парой натягивают шнур, а лучше не один, который служит отличным уровнем и ориентиром для установки остальных пар. Регулировка высоты стропил производится посредством деревянных брусков.

На протяжении всего процесса монтажа, необходимо проверять расстояние между стропильным ногами как в нижней части (по мауэрлату), так и по верхней (по коньковому прогону). Только в этом случае можно незамедлительно выявить ошибку и устранить ее.

Если толщина досок не обеспечивает нормативные значения прогиба (он должен составлять 1/250 часть от длины стропильной ноги), дополнительно устанавливаются подкосы из бруса или досок, соединенных через вкладыши. Для придания конструкции жесткости, пятки стропил укрепляются затяжками, а сами секции соединяются коньковым брусом и двумя продольными прогонами. Возможно, это не самый быстрый способ сборки стропильной системы, но в результате такая технология позволяет сэкономить 20 – 30 % затрат от возведения крыши.

По завершению работ по установке основного каркаса, приступают к монтажу сплошной обрешетки, она служит основой для укладки кровельного и сопутствующего материала, паро, звуко и теплоизоляции. Как правило, ее выполняют из обрезной доски, которую располагаю поперек направлению стропил.

На этапе монтажа стропильной системы, все крепление производится с помощью гвоздей и только на заключительной стадии, места соединения усиливают металлическими уголками, скобами и пластинами.