Стропила что это такое в строительстве
Стропильная система – описание, разновидности, порядок монтажа
Кровля дома нуждается в надёжной опоре. Для скатных крыш её роль выполняет стропильная система, сложная инженерная конструкция из древесины. Она состоит из множества элементов, имеет несколько разновидностей. Рассмотрим особенности и специфические черты стропил, порядок монтажа и прочие нюансы конструкции. Эти сведения помогут сохранить дорогостоящее кровельное покрытие и уменьшить частоту ремонтных работ. Читайте до конца, чтобы получить максимально полную информацию о стропильной системе частного дома.
Какие задачи решает стропильная система
Основная функция крыши – защита от осадков, ветра, внешних воздействий. Для большинства районов России характерны скатные крыши, обеспечивающие сток дождевой или талой воды и самостоятельный сход излишков снега. Плоские виды кровли встречаются только в южных регионах, поэтому о них говорить нет смысла.
Состав крыши включает в себя два основных элемента:
Кровля выполняет роль герметичного покрытия, уложенного под определённым углом на опорную конструкцию – стропила. В их задачи входят:
Кроме этого, стропила обеспечивают равномерное распределение нагрузки на стены и фундамент дома. Для регионов со снежными зимами задачей системы становится образование определённого угла наклона скатов, обеспечивающего оптимальный баланс между снеговой и ветровой нагрузками. Все эти функции приходится выполнять одновременно, поэтому расчёт и монтаж системы являются важными и ответственными этапами строительства дома.
Конструкция, разновидности
Устройство стропильной системы достаточно сложно.
Рассмотрим узлы системы внимательнее:
Кроме этого, важным элементом системы является карнизный свес. Это продолжение нижней части стропильных ног, выходящее за пределы мауэрлата и нависающие над плоскостью стен. Благодаря свесу, дождевая или талая вода стекает по водостокам на землю, не попадая на стены или фундамент. Это позволяет сохранить несущие конструкции и увеличивает срок службы постройки. При этом, сами стропила опираются на мауэрлат и там же заканчиваются. Продолжением являются отдельные элементы – кобылки, которые прикрепляются встык к стропилам и не испытывают нагрузок, приходящихся на основную часть системы.
Перечислены основные элементы стропильной системы, но порядок их соединения и размещения может быть разным. В зависимости от способа сборки возникают разные виды стропильных систем:
Выбор той или иной конструкции не является капризом владельца дома. Тип крыши закладывается в проекте строительства по результатам расчётов, учёта возможных нагрузок и климатических условий региона.
Критерии выбора конструкции
Стропильная система, или просто стропила – это несущая система, служащая опорной конструкцией для кровельного покрытия, теплоизолятора и других слоёв кровельного пирога. Кроме этого, стропила принимают на себя все внешние нагрузки, обусловленные климатическими и погодными факторами. При расчёте конструкции учитываются два основных фактора:
Для уменьшения ветровой нагрузки требуется уменьшать угол наклона скатов. В то же время, условия для схода снега возникают при большом уклоне кровли. Поэтому, проектировщикам приходится выбирать некое среднее значение. Учитывается сравнительная редкость сильных ветров и стабильность снеговой нагрузки, её сезонный характер. Если ветра бывают редко, а снега много, уклон увеличивают, и наоборот.
Кроме того, учитывается тип кровельного покрытия. Для каждого материала есть свои ограничения – если на металлочерепице сход снега возможен при достаточно пологих скатах, то для мягкой кровли допускается более высокий наклон. Способность самостоятельного схода снега считается весьма полезным, но и опасным свойством крыши. С одной стороны, снимаются нежелательные нагрузки, с другой – возникает опасность повреждения имущества, получения травм для пешеходов, оказавшихся под массой снега. Проблема в том, что сход всегда непредсказуем и происходит в неизвестный момент. Поэтому, скаты стараются делать либо крутыми, чтобы снег не успевал накапливаться, либо пологими, если количество осадков в регионе не слишком велико.
Виды конструкций крыши
Узлы стропильной системы, скомпонованные тем или иным способом, образуют определённую форму кровли. В зависимости от местных климатический условий, а также от конфигурации дома, существуют разные варианты конструкции:
Видео описание
Методика выбора формы крыши показана в видеоролике:
Для каждого типа крыши требуется своё устройство стропил. Меньше всего отличаются мауэрлаты, лежни или прогоны – в любой конструкции они являются опорными узлами и выполняют свои задачи одинаковым способом. Основные изменения приходятся на стропильные ноги и элементы, обеспечивающие их жёсткость – подкосы, ригели и т.п. Изменить конструкцию крыши на используемом доме можно, но это сложная и трудоёмкая процедура, требующая практически полного демонтажа старой системы и сборки новой.
Что такое стропила? Основные элементы крыши
Строительство крыши является одним из самых важных этапов при сооружении дома, поэтому здесь нужно всё выполнить на высшем уровне, чтобы избежать неприятностей в будущем. Особое внимание стоит обратить на стропильную систему, которая удерживает на себе кровельный материал. Что такое стропила, какую функцию они выполняют, как их изготовить и установить?
Стропила, известные ещё под названием стропильные ноги, выполняют очень важную функцию. Это один из наиболее важных элементов крыши. Качественное изготовление и установка стропил по всем правилам обеспечит долговечность, надёжность и прочность любого покрытия. Их можно выполнить своими руками или заказать в столярной мастерской. В первом случае понадобится определённый опыт и знания, ведь все неточности обязательно скажутся на внешнем виде и характеристиках крыши.
Виды стропил
В зависимости от сложности крыши различают несколько видов стропил. Для сложных видов кровли — мансардная, вальмовая, двускатная используют наслонные или висячие стропила. Для односкатных крыш преимущественно используют наслонные стропильные ноги. Основанием для таких стропил служит опорная стена или коньковый брус (прогон), висячие образуют стропильную ферму, опираясь друг на друга.
С помощью стропильных ферм есть возможность пролёты помещений перекрыть без опорных стен. Внизу стропила, которые располагаются по противоположной стороне, крепятся к балке перекрытия или мауэрлату, а вверху соединяются между собой. Чтобы придать конструкции необходимую жёсткость стропильные ноги соединяют затяжками или накладками. Если длина стропил превышает 4,5 метра, то для надёжности опоры используют подкосы или дополнительные стойки.
Нижняя часть наслонных стропил крепится к балке или мауэрлату. Сверху их крепят на дополнительную балку, брус или коньковый прогон. Дополнительные подкосы и стойки усиливают стропила с большими пролётами.
Изготовление
Стропила — это несущие элементы крыши, поэтому материал для их изготовления должен быть прочным и долговечным. В большинстве случаев используют древесину хвойных пород без трещин и сучков. Это может быть брус, доска или кругляк. Проще всего изготавливать стропила из бруса и доски. Такие элементы получаются более лёгкими, чем из кругляка, их удобнее транспортировать, перемещать и устанавливать.
Длина стропильных ног зависит от угла наклона и пролёта крыши. Сечение стропил будет отличаться в зависимости от того, какая форма древесины используется — брус или доска. На выбор сечения влияют также такие факторы, как:
Способ соединения опорных углов стропил определяет их форму. Для их соединения можно использовать вырезы (зарубки), уголки, металлические пластины, скобы, болты, гвозди. Выбор способа соединения зависит от предпочтений мастера, но в результате оно должно быть качественным, долговечным и надёжным.
Крепление стропил к балке может осуществляться несколькими способами: с двойной зарубкой, одинарной или без неё. Для крепления элементов к мауэрлату используют способ с зарубкой. Между собой стропильные ноги соединяются с помощью различных дополнительных элементов (стойки, балки, прогоны), металлических уголков и пластин, изготовленных из оцинкованной стали. С деревянной конструкцией металлические элементы соединяются болтами или гвоздями.
Установка стропил
Когда стропила готовы, можно приступать к их установке. Способ монтажа будет отличаться в зависимости от вида элементов, а также от типа крыши. Но существует несколько общих правил, которые являются обязательными в любом случае.
Установка висячих стропил
В этом случае можно обойтись без дополнительных подкосов и стоек. Для удобности монтажа рекомендуется устроить по балкам перекрытия накат из досок. Стропильную ферму можно сбивать уже наверху из отдельных элементов или же изготовить её заранее.
Первым шагом будет установка крайней стропильной фермы. Выстроена она должна быть по отвесу строго вертикально. Для крепления к мауэрлату используются скобы или гвозди. Надёжную фиксацию положения стропил обеспечат постоянные укосины.
Перед тем как приступить к монтажу внутренних стропильных ферм, рекомендуется натянуть шнур, который послужит ориентиром. Потом фермы устанавливают с кратным длине крыши, выбранным шагом. Фиксация промежуточных стропил осуществляется при помощи временных раскосов, которые после устройства обрешётки убираются. Монтаж обрешётки проводится после установки всех ферм.
Стропильная система
Стропильная система состоит из каркаса и опорных элементов. Именно от их качества и зависит надёжность, долговечность и прочность крыши. Каркас выполняет функцию основания для утеплителей, гидроизоляционных слоёв и кровельного материала.
Самыми распространёнными считаются деревянные стропильные системы, так как древесина характеризуется надёжностью, привлекательностью, лёгкостью и экономностью. Для улучшения характеристик древесины, её предварительно обрабатывают антибактериальными и противопожарными составами.
Стропильные системы, выполненные из металла по технологии лёгкий стальной каркас, используются в строительстве промышленных зданий или многоэтажных домов. Тонкостенный оцинкованный металлопрофиль, из которого изготовляются подобные системы, обеспечит конструкции длительный срок службы и высокую прочность. Некоторые производители заверяют, что металлические стропила способны прослужить более ста лет.
В сравнении с деревянными, металлические стропильные системы отличаются рядом преимуществ:
Существенным преимуществом деревянных стропильных систем является способность сохранять тепло в помещении, что принесёт дополнительную экономическую выгоду. Древесина более экологична, у неё привлекательный внешний вид, она легко поддаётся обработке. Но срок службы деревянных систем намного короче, к тому же она со временем может стать местом жительства различных микроорганизмов.
Использование металлических конструкций оправдывается при возведении многоэтажных домов или зданий промышленного предназначения. Для жилого дома отлично подойдёт и обычная деревянная стропильная система.
Виды и схемы стропильных систем: пошаговая инструкция и особенности постройки для начинающих
Стропильной системой называют элементы крыши, служащие для придания ей жесткости, поддержки всей кровли, фиксации необходимого уклона. Если проводить аналогии с человеком, то стропила — это скелет тела крыши.
Содержание
Функции системы
Основное назначение стропильной системы:
Варианты стропильных систем
Осуществить монтаж стропильной системы можно самыми разными методами. Зависят они от площади здания, желаемого внешнего вида, будет ли крыша использоваться как мансарда, денежного вопроса и др. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся типы стропильных систем.
Односкатная
Чаще всего такие конструкции не имеют чердака. Вне зависимости от угла ската, пространство под кровлей будет очень маленьким. Но иногда все же делают традиционный горизонтальный потолок, над ним небольшой чердак и односкатную кровлю.
Схему выбирают в зависимости от площади перекрываемого пролета:
Двускатная
Вариантов стропильных систем двускатной крыши очень много. Это самая распространенная конструкция.
Наклонная
Стропила, установленные по подобию односкатных, имеют две точки опоры — верхнюю и нижнюю. Такую конструкцию делают на домах, в которых есть внутренняя несущая стена. Она послужит опорой для конькового прогона.
Вместо стены иногда используют стойки или колонны. В самом простом варианте, с пролетом до 5 м, верх стропилин располагаются на прогоне, который через опоры держится на лежене.
Висячая
Точка опоры только внизу. Верхние пятки упираются одна в другую. Элементы делают треугольными, так что мауэрлат можно не использовать, его функцию выполняет основание треугольника. Система хороша для построек небольшой площади, так как отсутствует коньковый прогон.
Схема стропильной системы выглядит так: рекомендуемый угол уклона — 10-60°. Для отделки используют любые виды покрытия. Обрешетка сплошная или разреженная. Низкие скаты, до 12°, покрывают гидроизоляцией целиком, высокие — в проблемных зонах: конек, вокруг дымоходов, вдоль карнизов.
Вальмовая
Стропильная система вальмовой крыши отличается от двускатной тем, что вместо вертикальных фронтонов установлены наклонные треугольные плоскости — вальмы. В центре расположена двускатная система стропил, к которой примыкают вальмовые элементы. Для реализации таких конструкций используют:
Такие крыши делают как с чердаком, так и без него. Но полезной площади под этой конструкцией мало. Угол уклона — 10-12°, крутизна — 25-30°.
В вальмовой конструкции имеется большое количество мест, которые следует дополнительно изолировать от воды и влаги. Из-за сложной формы скатов лучше использовать штучное покрытие, так как от металлочерепицы или профнастила останется большое количество отходов.
Шатер
Та же вальмовая крыша, но без конька. Представляет собой пирамиду. Подходит для сооружений строгой четырехугольной геометрии, либо для многоугольников. Шатры делают по традиционным технологиям:
Крутизну, как и количество скатов, выбирают индивидуально. Обрешетку лучше делать сплошную, как и гидроизоляцию. Для финишной кровли целесообразно использовать штучный материал, чтобы снизить количество отходов.
Ломаная
Система, наиболее подходящая для создания мансард — жилых чердачных помещений. Такая система имеет большую полезную площадь, в сравнении с любыми другими. Каждый из пары скатов состоит из двух плоскостей, расположенных под разными углами. Необходимую форму получают варьированием размеров скатов, плоскостей, и углов между ними.
Под такой крышей можно сделать полноценное жилое помещение с прямоугольным профилем. За практичность приходится платить сложностью конструкции, которая состоит из двух уровней:
Расчет стропильной системы ломаного типа сложнее других. Уклон плоскостей делают на усмотрение владельца. Классической считается форма, при которой все углы профиля крыши вписываются в круг. Обрешетка нижней части может быть разреженной, верхний ярус лучше обшить сплошным слоем и гидроизоляцией.
Все описанные и представленные на фото стропильные системы имеют как общие черты, так и характерные индивидуальные особенности. Монтировать их можно на срубы, деревянные дома, на кирпичные или блочные стены. При работе на деревянной коробке, функции мауэрлата выполняет верхний ряд брусьев.