Peterburg-okna.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Элементы стропильной системы крыши

Стропильные системы

Обустройство любой стропильной системы носит индивидуальный характер. Перед выбором окончательного варианта и способов его реализации первоначально необходимо определиться с материалом, которым будет облицована крыша. Особенности крепежа тех или иных материалов, их вес определяют выбор стропильной системы. Также учитывается ежегодное количество осадков, климат, сила ветров. Собранная конструкция должна соответствовать условиям эксплуатации. Только в таком случае кровля прослужит долгое время.

Основные элементы стропильной системы крыши

Основными элементами стропильной системы являются стропильные ноги, вертикальные стойки и наклонные подкосы. По своей конструкции стропила подразделяются на наслонные и висячие. Если пролет крыши (расстояние между опорами) не превышает 4,5 м, наслонные стропила концами опираются только на стены здания. При увеличении пролета до 6,5 м стропила дополнительно опирают на подкосы. В том случае, если требуется получить еще большую ширину перекрываемого пролета, стропильные ноги через стойки дополнительно опираются на промежуточные опоры. Даже при наличии одной дополнительной опоры это позволяет увеличить ширину пролета, перекрываемую наслонными стропилами до 12 м, а двух опор — до 15 м.

Стропильная система опирается на стены здания и крепится к ним различными способами. Для стен, изготовленных из дерева (брус, бревно), стропильные ноги врезаются в верхние венцы. В домах, изготовленных по каркасно-щитовой технологии, их крепят к верхней обвязке, а для каменных стен используют специальную подкладку — мауэрлат. Обычно эту роль исполняют брусья толщиной 150—170 мм, которые располагаются по всему периметру здания. В некоторых изданиях указано, что мауэрлат может быть не цельным и подкладываться только под стропильную ногу. Делают это в целях экономии, но при этом теряется целостность конструкции и нарушается устойчивость кровли, так как именно мауэрлат должен обеспечить равномерную передачу нагрузок от стропил на несущие стены.

Вертикальные стойки и наклонные подкосы препятствуют провисанию стропильных ног. Вместе с ригелями и распорками они создают мощный каркас, позволяющий стропильной системе противодействовать весу элементов кровли и атмосферных осадков. При этом необходимо учитывать, что при такой схеме на стену передаются не только вертикальные нагрузки, от веса конструкций крыши, но и горизонтальные, возникающие вследствие давления стропил. Поэтому наслонные стропила применяют в зданиях с массивными стенами, которые в состоянии воспринимать распорные нагрузки от стропил.

Висячие стропила опираются только концами на стены здания и не требуют промежуточных опор. При этом они не передают на стены горизонтальные нагрузки, что позволяет устраивать такую стропильную систему в зданиях с легкими стенами, например, изготовленных по каркасно-щитовой технологии. Кроме того, висячие стропила используются в том случае, когда пролет крыши составляет более 7 м, и нет возможности установить дополнительные опоры.

Ниже представлены фото стропильной системы конструкции крыши и всех её элементов:

Критерии выбора

Устройство стропильной системы отличается большим количеством вспомогательных элементов и повышенной сложностью. Оно составляется согласно расчету постоянных и временных нагрузок, действующих на конструкции, проекту, учитывающему выбранный кровельный материал, а также факторы внешней среды. При выборе вида стропильного каркаса принимают во внимание следующие критерии:

  • Климатические условия в регионе, где ведется строительства. Чтобы кровля выдержала вес снега и воды во время обильных ливней, определяется среднегодовое количество осадков в зимний и летний период.
  • Ветровая нагрузка. Для выбора оптимальной конструкции кровли определяют преобладающую розу ветров в районе строительства, а также учитывают среднюю скорость воздушных порывов.
  • Характер использования пространства под кровлей. На этом этапе определяется, будет ли оборудоваться жилая мансарда в подкровельном помещении или неотапливаемый чердак.
  • Разновидность финишного покрытия. Для каждого материала рассчитывается оптимальный угол наклона скатов, учитывающий его форму и способ крепления.
  • Бюджет застройщика. Стропильная система – одна из самых затратных по материалу и работе часть конструкции крыши, поэтому вид определяют финансовые возможности застройщика.

Опытные мастера считают, что бороться с природой бесполезно, вы все равно останетесь в проигрыше, поэтому во главу угла при выборе типа стропильного каркаса ставят климатические условия в местности, где ведется стройка. Если регион ветреный, то угол наклона скатов делают пологим, а если снежный – более крутым.

Стропильная система крыши – элементы, схемы, правила

Стропильная система является основой крыши. Стропильную систему нужно правильно выбрать и построить, чтобы крыша и весь дом оказались надежными и долговечными.

Стропильной системой обуславливается форма крыши. Это не только внешний вид здания, но и функциональность.
Крыша испытывает нагрузки, которым должна успешно противостоять весь срок службы. Ремонтов должно быть минимум. Еще сопутствующий вопрос – утепление самой крыши, если мансарда будет жилая. И все это нужно увязать в стропильной системе. Рассмотрим эти и другие вопросы по порядку.

Из каких элементов состоит стропильная система

На схеме приведены элементы стропильной системы

    Стропило или стропильная нога – несущий элемент, которым задаются уклоны кровли и на который непосредственно опирается кровельный пирог. Между стропил обычно размещается слой утепления, выше – настил, обрешетка, контрообрешетка. Снизу к стропилам прикрепляется отделка или контробрешетка (для размещения утеплителя) и отделка панелями.

Диагональное стропило — крайнее в ряду стропил, которое нижним концом упирается в район угла стен.

Мауэрлат – деревянный брус большого сечения, уложенный и закрепленный на верхнем торце стен, на который опираются стропильные ноги. Мауэрлат перераспределяет нагрузки от стропил на стены.

Читать еще:  Устройство межэтажного перекрытия по деревянным балкам

Шпренгель – горизонтальный элемент, скрепляющий смежные мауэрлаты в углу, на который опирается подкос для диагонального стропила.

Нарожник – более короткое стропило, которое упирается верхним концом в среднюю часть диагонального стропила.

Коньковый прогон – брус, на который опираются верхние концы стропил.

Стойка – устанавливается под коньковый брус и опирается на внутреннюю несущую стену дома. Передает нагрузки от стропил на стену.

Ветровая доска – закрепляется к стропилам, устанавливается по диагонали, связывая стропила между собой. Предотвращает смещение конструкции под воздействием ветра, увеличивает жесткость.

Подкос – устанавливается под стропило, удерживает его, увеличивает жесткость конструкции.

  • Кобылка – короткий брус, крепится к стропильной ноге, для формирования свеса кровли.
  • Какие нагрузки действуют на крышу

    Нагрузки, действующие на крышу и стропильную систему делятся на постоянные и переменные. Постоянные – это вес кровельного покрытия и других элементов крыши. Переменные – это снеговые нагрузки, ветровые нагрузки, и вес людей и оборудования которые могут находиться на крыше, например для ее ремонта.

    С определением переменных нагрузок проблем нет – они приведены в Строительных Правилах для различных районов Российской Федерации на специальных картах. Из приложений нужно узнать значения для конкретного места (города, района) строительства:

      «Расчетные значения ветрового давления»

  • «Расчетные значения веса снегового покрова земли».
  • В индивидуальном строительстве небольших домов в большинстве случаев применяются скатные крыши. А стропильные системы делаются из дерева, но иногда здесь применяют и металлические детали.

    В основном применяются две схемы стропильной системы или их комбинация:

      Висячие стропила

  • Наслонные стропила
  • Система с висячими стропилами

    Особенность в том, что каждое стропило вверху опирается только на противоположное стропило, а вертикальная подпорка отсутствует. В результате возникает значительная сила, которая пытается раздвинуть нижние концы стропил. Для ее компенсации в системе с висячими стропилами обязательно присутствует затяжка.

    Но ригель может испытывать как сжимающие так и растягивающие нагрузки.

    Эта стропильная система хороша тем, что затяжки в ней являются одновременно и балками перекрытия чердачного помещения. А также не требуется центральная несущая стена в доме. Все это значительно экономит средства на строительство.

    Но с другой стороны висячим стропилам присущи существенные недостатки, которые ограничивают область применения этой системы.

      Нагрузки на элементы в этой системе существенно выше. Приходится использовать большее число стропил или (и) увеличивать размеры (прочность) каждого элемента. Происходит удорожание и преимущества с увеличением размеров крыши нивелируются.

    Стропила не могут иметь наклон менее 30 градусов (наклон ската крыши), так как в этом случае нагрузки возрастают многократно.

    Жесткость всей конструкции не большая. Крыша может расшатываться от переменных ветровых нагрузок. При этом положение всех элементов слишком взаимозависимое, подвижка с одной стороны влечет деформации и на другой стороне. В результате происходят различные деформации крыши, кровельное покрытие тоже деформируется, возникают течи, требуется ремонт.

  • При ветровой или снеговой нагрузке на один скат возникают значительные боковые нагрузки на стены.
  • Вследствие этого, систему с висячими стропилами применяют в основном на крышах небольших частных домов, где центральная несущая стена является излишеством. Тогда указанные особенности системы не несут больших негативных последствий. Рекомендуемый перекрываемый пролет – не более 6 метров.
    Подробней узнать о плоской кровле — как делается плоская кровля, где применяется

    Система с наслонными стропилами

    В системе с наслонными стропилами их верхний конец опирается на вертикальный несущий элемент – стойку, которая в свою очередь через брус лежень передает сжимающие нагрузки на центральную несущую стену дома.

    В отличие от висячих стропил в этой схеме нет значительных сил, которые пытаются раздвинуть нижние концы стропил, поэтому затяжка не применяется. Но ригеля и подкосы могут иметь место, в основном при значительный площадях.

    Система с наслонными стропилами применяется на пролетах до 16 метров. Возможно применение с малым углом наклона стропил.
    Все детали крыши могут иметь меньшую прочность, чем висячие стропила, требуется меньше скрепляющих элементов, здесь простой монтаж, а значит сама крыша более дешевая. Кроме того крыша намного менее чувствительна к нагрузкам на одну сторону, а поэтому более устойчива, кровельное покрытие лучше сохраняется.

    Но как указывалось, требуется внутренняя несущая стена дома. Это дорого, но для больших домов является единственным выходом сделать всю систему дом-крыша жесткой, надежной, долговечной.
    Сланцевая черепица — дорогое покрытие, как выбрать, как настелить — особенности

    Конструкции крыши могут быть самыми разнообразными, с бесконечными комбинациями различных элементов, с различными фигурными формами. Рассмотрим далее простой типичный пример комбинации различных систем, здесь увеличивается жилое пространство на мансарде.

    Комбинация наслонных и висячих стропил

    У ската крыши переменный угол наклона, поэтому такую крышу называют ломаной.
    Использование висячих стропил вверху и наслонных внизу увеличивает полезную площадь мансарды. Затяжки образуют верхние балки перекрытия потолка мансарды. Стойки под наслонные стропила служат обрешеткой для внутренней обшивки стен жилого помещения. Важно, что такая комбинация не привела к появлению усилий распора действующих на стены.

    Читать еще:  Как самому сделать снегозадержатели на крышу

    При создании стропильной системы крыши одним из основных вопросов является недопущение передачи от стропил распорных усилий на стены дома. Подобные усилия просто разрушат дом. Распор компенсируется элементами самой системы. А подвижки, деформации, которые неизбежны и вследствие которых возникает распор, компенсируются подвижностью стропил относительно стен. Подробней о способах крепления стропил и других элементов крыши, о компенсации и недопущения распорных усилий на стенах читайте в материалах сайта.

    Стропильная система для четырехскатной крыши

    Основные части конструкции стропильной системы

    Продумывая устройство стропильной системы крыши, необходимо знать, из каких деталей эта самая система состоит.

    • Мауэрлат – это фундамент всей системы. Он помогает равномерно распределить нагрузку на стены.
    • Стропильная нога – определяет угол наклона ската, а также общий вид кровли, жестко фиксируя отдельные элементы.
    • Прогон – скрепляет ноги стропил. Коньковый прогон находится вверху, боковые прогоны – сбоку.
    • Затяжка – не дает стропильным ногам разъезжаться, соединяя их внизу.
    • Стойки и подкосы – дают ногам стропил дополнительную устойчивость. Они упираются в лежень (который лежит внизу параллельно коньку).
    • Обрешетка — набивается перпендикулярно стропильным ногам и представляет собой обрезные бруски или доски. Она призвана передавать всю нагрузку от кровельного материала на стропильные ноги.
    • Конек крыши — это место соединения двух скатов крыши. Вдоль конька набивается сплошная обрешетка для усиления данной части крыши.
    • Кобылки — применяют для создания свеса, в случае если длина стропильных ног не достаточна.
    • Свес крыши — это элемент предназначенный для защиты от попадания на стены избыточного количества осадков.
    • Ендова – это соединительный элемент между двумя плоскостями сложной крыши в месте ее излома. Но, в отличие от конька, ее ставят там, где кровельные скаты стыкуются друг с другом, образуя отрицательный угол.

    Виды стропильных систем разных типов крыш

    Все варианты конструкций определяются двумя основными видами устройства стропильных систем: висячими и наслонными.

    Висячие

    Идеально подходят для двускатных типов крыш, с небольшими пролетами – до 5 м., без внутренних перегородок.

    Нижняя опора – мауэрлат. В такой системе применяется затяжка, которая уменьшает распор конструкции на главные опоры здания. Балки висячих стропил расположены внизу – они также играют роль балок перекрытия. В случае, когда перекрытие были изготовлены из железобетонных конструкций, они также могут быть затяжками системы.

    Не стоит использовать ноги в качестве основного опорного элемента для свеса крыши. Более оптимальный вариант – кобылка (при условии, что свес имеет ширину не более 1 м.). Нога, при таком решении, передает нагрузку по всей своей плоскости мауэрлату.

    Когда древесина имеет влажность более 20%, стоит заранее приготовиться к тому, что после высыхания система начнет «ходить». Решение – использовать в качестве крепежей болты, которые всегда можно подтянуть.

    В висячих стропильных системах, в отличии от наслонных, стропильные ноги опираются только на мауэрлаты расположенные на фасадных несущих стенах.

    Наслонные

    Применяются для крыш с пролетами 9-15 м. Вверху такие стропила крепятся на коньковый прогон, внизу – на мауэрлат.

    Если пролет более 15 м., то вместо конькового прогона монтируется два боковых, которые дополнительно крепятся на стойки.

    В случае, когда будет создаваться чердак, в качестве опоры наслонных балок используют стену.

    Особенности, на которые нужно ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ:

    • Любая конструкционная часть такой системы не должна быть толще 5 см.
    • Поверхности элементов должны быть максимально гладкими и обработанными.
    • Очень тщательно нужно отнестись к расчету нагрузок на каждый конструкционный элемент.
    • Мауэрлат должен располагаться строго в горизонтальном положении относительно вертикальных опор.
    • Симметрии нужно придерживаться и при монтаже подкосов со стойками.
    • Качественная вентиляция чердака – залог того, что ваша система стропил не сгниет в будущем.
    • В точках соединения элементов с камнем или кирпичем нужна гидроизоляция.

    Строительство кровли и стропил начинается с проектирования.

    Основная задача— разработать внешний вид крыши и рассчитать типоразмеры конструкции, с учетом различных нагрузок.

    Работа эта непростая, требует внимания и знаний. Рекомендуем, по возможности обратиться к специалистам.

    Система вентиляции кровли нужна для устранения конденсации влажности на поверхностях внутри кровельного покрытия. Конденсат образуется из-за разницы температур между внешней и внутренней стороной кровли.

    Главные функции системы вентиляции:

    1. Уменьшение нагрева внутренней части солнечным теплом, в результате чего снизит температуру воздуха в здании и уменьшит расходы кондиционирования всего здания.
    2. Убрать пары, которые проникают на чердак или мансарду
    3. Стабилизировать температуру во избежание образования сосулек и льда на карнизах и свесах.
    4. Минимизировать количество конденсата на внутренней части крова.

    Какие требования предъявляют к стропильной системе

    В 95% случаев стропильную систему ставят в виде геометрической фигуры – треугольник. Рамы закрепляются параллельно друг другу, образуя форму треугольника, что позволяет увеличить жесткость фиксации и необходимую устойчивость крыши, ведь она не должна деформироваться ни при усадке дома, ни при ссыхании или рассыхании древесины. Поэтому должное внимание стоить уделить проверки жесткости и выборе соединительных элементов стропильных ферм, т.к. если они получатся подвижными, крыша не может считаться полноценной и может легко разрушиться, а в редких случаях и завалить стены дома.

    Кровля дома должна иметь незначительную массу, поэтому стропила делают в большинстве случаев из дерева. Реже встречаются стропильные системы из металла или дорогих видов хвойных пород деревьев с относительной влажностью менее 18% — такие системы стропил выдержат более тяжелую крышу. Обязательным условием является обработка антисептиком и антипиреном для защиты от огня и вредителей. Это позволяет увеличить прочность и срок службы узлов крепления.

    Читать еще:  Что такое эковата отзывы?

    Качество материалов, используемых для возведения стропильных систем

    возведения стропил по СНИП используют древесину со следующими характеристиками:

    • Древесина должна быть первого или третьего сорта, имеющая минимальное количество трещин (не по всей глубине и длиной до половины доски) и сучков (на каждый метр допускается не более трех сучков высотой до трех сантиметров).
    • Несущие конструкции делают из элементов, толщиной более 5 сантиметров и площадью более 40 см 2 .
    • Доски из древесины хвойных пород могут быть длиной до 6,5 метров, а из лиственных пород – до 4,5 м.
    • Обработанные антисептиком прогоны и подушки делают из твердых пород дерева – в частности лиственницы.

    Детали стропильной системы крыши дома

    Обустройство всей конструкции начинается с укладки мауэрлата – деревянного бруса сечением 100х100 или 150х150мм, который укладывается непосредственно на каменную стену, а чаще всего на армированный пояс, устраиваемый по верху стены.

    Крепление мауэрлата: 1 – кладка; 2 – обвязочный пояс; 3 – мауэрлат; 4 – элементы стропил

    К стене мауэрлат крепится посредством шпилек, которые монтируются в процессе возведения стены или армопояса, либо крепление происходит при помощи стяжек из проволоки, которые также укладываются в тело стены при её строительстве.

    Когда стены дома выполнены из древесины, необходимость в мауэрлате отпадает сама собой. В этом случае стропила устанавливаются непосредственно на деревянные стены или балки перекрытия.

    В стропильной системе дома могут применяться наслонные и висячие стропила:

    Висячие стропила представляют собой треугольную конструкцию, нижние точки которой опираются на стены дома. В этом случае стропильные ноги испытывают нагрузки на сжатие и изгиб, а своим весом и весом всего, что находится на них, создают нагрузку на стены, которая как бы распирают стены в стороны. Чтобы уменьшить такие нагрузки, стропильные ноги стягивают между собой верхними или нижними затяжками. Нижняя затяжка может одновременно являться балкой перекрытия, которая в случае строительства мансарды, будет служить основанием для её пола. При отсутствии нижней затяжки, верхняя в конструкции стропильной системы должна быть весьма крепкой и прочно крепиться со стропильной ногой.

    Наслонные стропила отличаются от висячих тем, что имеют кроме конечных точек опоры, среднюю. В этом качестве может выступать стена дома, расположенная посередине или столбчатые опоры внутри дома. При больших размерах дома, когда пролеты превышают 6 м, устройство наслонных стропил является оптимальным решением конструкции крыши. Так, для пролета в 12 м необходимо иметь одну опору по середине, 15 метровый пролет потребует уже двух опор.

    висячие и наслонные стропила

    Бывают ситуации, когда при сложных планировках дома, проект стропильной системы включает в себя комбинированные системы, состоящие из наслонных и висячих стропил. Там, где можно делаются висячие стропила, а где есть промежуточные опоры, устраивают наслонные.

    Коньковые элементы стропил

    Конек или коньковый прогон, служит для соединения стропильных ног (ферм) между собой. В зданиях, где отсутствуют несущие стены, нога стропильной фермы внизу может опираться на прогон, уложенный на колонны.

    Помимо этого, стропильная система крыши включает в себя подкосы, диагональные стяжки и раскосы, которые призваны обеспечить устойчивость все конструкции крыши. Особенно это касается фронтонов, где существует повышенная ветровая нагрузка и сложных стропильных систем применяемых при возведении многоскатных крыш.

    дополнительные элементы стропильной системы

    Стропила располагают с шагом 0,6-2м, в зависимости от вида кровельного материала, типа утеплителя, от сечения стропильных ног, от временных нагрузок, в виде снегового покрова и дождевых потоков, и прочих факторов.

    Комбинированная стропильная система

    Перекрытие значительных по длине пролетов требует использования стропильных ферм.

    Схема монтажа стропильной системы: А – узел крепления стропил к мауэрлату; крепления кобылок; Б – общий вид правильно выполненных стропил; В – растяжка и подкос; Г – правильное крепление конька; Д – крепление к подкосу; Е – стропила в сборке.

    Такие фермы используют в своей конструкции характерные элементы обеих систем и являются комбинированной стропильной системой.

    Наиболее часто такая система используется для изготовления крыш так называемого мансардного типа. Стены помещения на втором этаже будут образовываться вертикальными стойками, одновременно являющимися промежуточными точками опоры для стропильных балок.

    Горизонтальные брусья, пущенные по верху стоек (прогоны), будут одновременно выполнять функции конькового бруса для боковых скатов кровли и мауэрлата для верхних скатов.

    Часть стропильной фермы, соединяющая верхние концы стоек, выполняет функцию ригеля для боковых скатов и одновременно является затяжкой для верхней части фермы.

    Дополнительно для усиления прочности конструкции могут устанавливаться подкосы, скрепляющие вертикальные стойки и стропила боковых скатов кровли.

    Комбинированная стропильная ферма несколько сложнее в изготовлении, чем традиционные виды стропильных систем. Однако трудоемкость и сложность изготовления с лихвой компенсируются отсутствием необходимости в дополнительных опорах при перекрытии больших пролетов и увеличении несущей способности кровли.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector