1. Деревянные прогоны. Их типы. Конструирование и расчет.

Сооружение крыши – дело серьезное и каждый этап ее возведения очень важен. В основе всей конструкции лежит стропильная система, которая состоит из стропильных ног и других опорных элементов. Они создают форму крыши и должны выдерживать нагрузки от ветра и снега, а также вес кровельного покрытия.

Висячие стропила

Эта разновидность конструкции используется для перекрытия однопролетных зданий. Нижними концами стропильные ноги упираются на мауэрлат (это брус, уложенный по всему периметру здания и закрепленный к его стенам). А вот верхними концами они упираются друг в друга.

Чтобы ноги не разъезжались, их обычно стягивают поперечными брусами, которые называются стяжками. Стяжки во многих домах нередко выполняют функции балок перекрытия, по которым устанавливают дощатый черновой пол. Если в доме в качестве перекрытия были использованы железобетонные плиты, тогда стропила можно крепить прямо к ним, не устанавливая стяжек.

Висячие элементы устанавливаются на кровле, ширина которых не превышает 6,5 метром. Если этот показатель выше, тогда по центру каждой ноги устанавливается подпорка. К примеру, если длина пролета 12 м, то монтируется одна стойка, если 18 м – две, и так далее. Количество стоек – это прямое увеличение массы кровельной конструкции, поэтому при расчете придется это учитывать.

Как закрепить стропила на балках перекрытия

Крепление стропил к балкам перекрытия обычно требуется при возведении легких мансардных крыш. Выбор оптимального варианта монтажа и соблюдение технологии позволит гарантировать надежность узлов крепления. Если опорой висячих стропил служат балки перекрытия, уложенные непосредственно на стену, то такая система создает серьезные точечные нагрузки на строительные конструкции. Обычно такой подход практикуется при строительстве деревянных домов, так как горизонтально расположенные бревна или брус, из которых выполнены стены, способствуют равномерному распределению нагрузок.

Для кирпичных стен нераспределенное давление является разрушительным – в местах расположения балок перекрытия край стены начинает крошиться. Чтобы рассредоточить давление, на гребень стены следует уложить мауэрлат, выполненный из толстого бруса (рекомендуется сечение 150×150 мм). Если выбран вариант кровли, где предусматривается крепление стропил к балкам перекрытия, то балки укладываются поверх мауэрлата и надежно крепятся к нему.

Как закрепить стропила на балках перекрытия

Построить дом своими руками не так сложно, как кажется с первого взгляда. Единственным элементом, при возведении которого у неопытных строителей могут возникнуть затруднения, является крыша. От нее зависит степень комфорта при проживании в доме. Разберемся с таким моментом, как крепление стропил к балкам перекрытия.

Крепление стропил к балкам перекрытия, которые выступают на 40 сантиметров от стен, может быть выполнено вырубкой методом двойного зуба. Это сделать достаточно просто: на конце каждой стропильной ноги вырубите подобие ступеньки. Такой же замок нужно вырубить на балке. Место соединения этих элементов затяните при помощи болта и хомута.

Читайте также:  Дизайн ванной с душевой кабиной: 30 современных вариантов

Существует еще один способ монтажа стыка стропил и балок перекрытия – использование накладок из досок. Они закрепляются при помощи саморезов или гвоздей со специальными надсечками. Распределение нагрузки от стропил между мауэрлатом и балками перекрытия позволяет сделать крышу более прочной.

Как закрепить стропила на балках перекрытия

Крепление стропил к балкам перекрытий чаще всего осуществляется на легких мансардных крышах. При этом стропильная система может иметь различные конструктивные варианты исполнения.

Крепление стропил к балкам перекрытий, в основном, производится на мансардных крышах.

Как закрепить стропила на балках перекрытия

Несколько советов по креплению стропил к мауэрлату

Для большей уверенности в надежности крепления стоит соблюдать пару правил, призванных оптимальным образом улучшить данный процесс:

  • При использовании для монтажа металлических соединительных деталей, они должны тщательно крепиться к деревянным элементам качественными саморезами нужной длины.
  • Если стропила укладываются в запилы в мауэрлате, необходимо максимально вымерить их размеры. Это обеспечит плотную установку каждого стропила в подготовленный запил, глубина которого должна быть равна одной трети мауэрлата. Но здесь следует помнить, что данное правило справедливо лишь тогда, когда мауэрлат изготовляется из мощного бруса, размер которого в сечении не меньше 150 × 150 мм.
  • Для того, чтобы не допустить ослабления мауэрлата, запилы в большинстве случаев выполняют непосредственно в стропильной ноге под необходимым углом, дополнительно узел потом фиксируется уголками. Запил не должен превышать четвертую часть толщины стропила. Такое крепление достаточно жесткое и его часто используют в висячей стропильной системе.
  • Когда стропила с откосами скрепляются болтами, затяжками и прочими металлическими элементами, обязательно нужно устанавливать шайбу либо металлическую пластину на болт. Это делается для того, чтобы избежать затопления гайки в дереве и, как следствие, ослабления всей конструкции.
  • Монтаж стропил на мауэрлат лишь на саморезы или гвозди считается не таким надежным, поэтому следует использовать уголки либо другой металлический крепеж различных конфигураций.
  • Когда стропила устанавливаются на деревянные стены, независимо от стропильной системы, для крепления стропильной ноги к мауэрлату лучше использовать скользящий тип крепежа. Это особенно хорошо при достаточно большом весе кровли.
Несколько советов по креплению стропил к мауэрлату

Конструкция крыши будет прочной и надежно прослужит длительное время, если все расчеты по ее возведению сделать верно, оптимально подобрать и грамотно смонтировать все крепежные узлы.

Установка мауэрлата – крайне важный процесс, ведь построенный специально под стропила мауэрлат будет хорошим решением, но и саму стропильную систему всегда можно легко подогнать под уже готовую основу при верных расчетах.

Подготовка деталей стропильной системы к установке

Прежде чем приступить к монтажу стропильной системы крыши своими руками рекомендуем тщательным образом обработать поверхность всех используемых в работе деталей из древесины.

Предварительно осмотрите приобретенный пиломатериал, отберите наиболее качественный. Доски с выпадающими сучками можно использовать кусками, например при удлинении или для изготовления стоек (бабок), подкосов, ригелей и других деталей кровли. После подбора достаточного количества пиломатериала его обрабатывают специальными защитными составами, предотвращающими гниение  и горение.

Наносить антипирены и антисептики своими руками можно следующими способами:

  • погружением;
  • кистью или малярным валиком;
  • распылением.

Каждый способ хорош для тех или иных целей. После высыхания одного слоя пропитки рекомендуется выполнить повторную обработку. Желательно не смешивать составы различного назначения в одной емкости.

Читайте также:  Бензопила для дачи и дома – выбираем хорошую и недорогую модель

Односкатная стропильная система своими руками

Для устройства кровли небольших хозпостроек часто используют односкатную стропильную систему. Это объясняется достоинствами конструкции:

  • простота монтажа;
  • экономичность: для строительства требуется минимум материалов;
  • малый вес крыши (важно для легких каркасно-щитовых сооружений);
  • устойчивость к ветровым нагрузкам.
Односкатная стропильная система своими руками

Монтаж односкатной кровли может быть выполнен одним из двух способов.

  1. Установкой стропил непосредственно на стены, различие по высоте которых позволяет получить необходимый угол уклона.
  2. С помощью ферм, собранных в виде треугольника, основными деталями которого являются стойка, балка и стропило. Такой способ используют для построек со стенами, расположенными на одном уровне.

Совет: для хозпостроек предпочтительнее второй способ, так как он позволяет выполнить монтаж с минимальными затратами древесины. Установку стропил на стены проще выполнить самостоятельно.

В том случае, если расстояние между стенами слишком велико, работа выполняется с соблюдением следующих правил.

Односкатная стропильная система своими руками
  1. Устанавливаются дополнительные упоры для равномерного распределения нагрузки.
  2. На опорные стены укладывается и крепится мауэрлат. Способ крепления зависит от материала, из которого возведена стена. Для пеноблоков используют арматуру, для кирпичных сооружений – сталистую проволоку, а для бревенчатого строения – анкерные болты.
  3. При длине стропильных ног более 4,5 м необходимо предусмотреть установку подстропильных ног.
  4. Для опоры подстропильных ног необходимы балки перекрытия. Шаг между балками должен соответствовать шагу установки стропил.

Подробнее о том, как в данном случае монтируется стропильная система крыши своими руками: видео вашему вниманию.

Сечение стропил

Разные размеры бруса

На размеры бруса, используемого для стропил, оказывают влияние:

  • величина пролета;
  • постоянная нагрузка на крышу;
  • воздействие климатических особенностей;
  • угол ската и шаг крепления стропильных ног.

Постоянная нагрузка высчитывается от суммарного веса кровельного материала, утепления и гидроизоляции. С увеличением расстояние между стропилами, требуется материал большего сечения. Коэффициент ветровой и снеговой нагрузки обязательно закладывается при расчете сечения. Распространенным размером стропил является 50×150 мм и 60×200 мм.

Что представляет собой скользящее крепление?

Подвижное соединение выполняется с помощью установления скользящих креплений, называемых «салазки» или «ползуны». Такой узел предусматривает определенную свободу стропильных ног, что позволяет предотвратить деформацию кровельной системы после естественной усадки деревянных строений:

Что представляет собой скользящее крепление?

Вот какие виды скользящих опор бывают:

Делать ли запил на стропилах, если дом из бруса: альтернативное мнение эксперта

Что представляет собой скользящее крепление?

Я предлагаю все-таки запиливать, но не стропила, а верхний венец. Во-первых, в этом случае снижается риск искривления стропил, во-вторых — уменьшается «мостик холода», в третьих – уменьшается касательное давление на мауэрлат (верхний брус сруба) и в-четвертых — упрощается утепление крыши в дальнейшем. Недостаток такого способа — при запиле верхнего венца балки уменьшается высота конька, поэтому, если в будущем планируется поднятие высоты потолка, следует предусмотреть на 1 венец больше. Но! Такие схемы годятся только для домов из дерева, так как в кирпичных и бетонных строениях мауэрлат должен быть целым, чтобы сохранить несущие качества.

Виды соединений

Соединение стропильных ног и конькового бруса

Читайте также:  Внутренняя канализация: варианты устройства в квартире и частном доме

Следует сказать, что основные отличия между соединениями, как правило, обусловлены местом их локализации. И, исходя из этого, узловые соединения стропил можно условно разделить на несколько обособленных групп:

Виды соединений
  • соединение стропильной ноги с мауэрлатом,
  • соединение стропильных ног между собой,
  • соединение стропильных ног и конькового бруса,
  • соединение стропильных ног и дополнительных элементов стропильной системы (подкосов, раскосов, затяжек),
  • соединение составных частей стропил при стыковании элементов.

Соединяем стропила в коньке

Каждый из этих узлов соединения может быть выполнен разными способами, осуществление которых в некоторой степени отличается с технологической стороны. Выполняться разные соединения будут с помощью различных крепежных элементов. Для лучшего понимания сути вопроса и нюансов выполнения работ, каждый из способов соединения стоит рассматривать отдельно.

Виды соединений

Расчет нагрузок

Во время возведения системы стропил важным моментом является не только правильный выбор формы конструкции и материала изготовления, но и корректный расчет возможных нагрузок.

Они бывают трех видов:

  • постоянные: общий вес кровельного пирога;
  • временные: вес снежного пласта, находящихся на кровле людей, сила порывов ветра;
  • особые – к этой категории относится сейсмическая нагрузка.
Расчет нагрузок

Стропильная система на основе ферм и балок является несущей конструкцией, в состав которой входят многие элементы. Вне зависимости от конкретной конструкции и формы это сложный в технологическом плане процесс, главным этапом которого является этап проектирования. Именно в это время проводятся расчеты, от правильности которых зависит безопасность всей конструкции в течение всего эксплуатационного периода. Такой расчет состоит из сложных вычислений, осуществление которых требует наличия профессиональных знаний.

Как выглядит конструкция двухскатной мансардной крыши можно посмотреть на нашем сайте.

Об особенностях устройства ломанной крыши ищите информацию здесь.

Как сделать фронтон дома из бруса читайте в статье по адресу .

Разновидности креплений

Дерево — природный материал, который в процессе выравнивания влажности и высыхания дает значительную усадку, из-за чего линейный размеры сооружения изменяются. Именно поэтому опытные мастера рекомендуют возводить крышу для брусовых и бревенчатых домов, спустя год после постройки, когда процесс усадки переходит из активной в пассивную фазу. Если зафиксировать деревянные элементы каркаса жестко, то после высыхания крыша дома может деформироваться. Поэтому для соединения стропил используют следующие виды креплений:

  1. Жесткие. Жесткими креплениями называют такие разновидности крепежной фурнитуры, которые не способны компенсировать изменения размеров древесины в процессе высыхания. Они обеспечивают прочную, надежную фиксацию, однако, они могут стать причиной деформации каркаса, приводящей к изменению геометрии кровли, протечкам или даже обрушению конструкции. К этой разновидности крепежа относятся металлические уголки, металлические накладки и деревянные «чурки».
  2. Подвижными. Подвижными крепления называют способы фиксации, которые за счет скользящих вдоль своей оси деталей могут компенсировать изменение размеров стропильного каркаса в процессе усадки сооружения. Каркас, закрепленный с помощью ползунов или салазок, «дышит» вместе с домом, подстраиваясь под его размеры, не давая деформаций. С помощью таких креплений можно возводить крыши для деревянных домов, не прошедших процесс усадки.
Разновидности креплений

Интересно, что существует несколько вариантов комбинаций подвижных и неподвижных соединительных узлов. Наиболее распространёнными являются стропильные системы с одним жестким и двумя скользящими креплениями, которые обеспечивают достаточную подвижность при высокой прочности и жесткости конструкции.