Монтаж стропильной систем крыши своими руками

Оглавление

Общая характеристика висячих стропил

Стропила являются неотъемлемой частью кровельной конструкции. Они выполняют роль каркаса крыши, на который крепится обрешетка и кровельный материал.

Существует два типа стропил: висячие и наслонные. Их отличие состоит в условии применения. Если здание не имеет внутренние несущие стены, то используются висячие стропила. В таком случае стропила опираются на бока здания. Ширина пролета при использовании висячей стропильной системы должна составлять от 6 до 10 метров.

Следует отметить, что висячие стропила не создают горизонтальные нагрузки, а работают только на сжатие и изгиб. Вся нагрузка в этом случае передается на стены. Для уменьшения распирающего усилия на стены применяется растяжка.

Этот элемент соединяет стропильные ноги и не позволяет им разъехаться в разные стороны. Растяжки могут быть составными либо цельными. Сращивание брусьев при изготовлении составных растяжек может выполняться разными способами: внахлест, прямым или косым зубом и т.д.

Стропильные ноги изготавливают из бревна, бруса или обычной обрезной доски. Перед укладкой деревянные элементы необходимо обработать антисептиками и антипиренами, защищающими от грибка и плесени.

Особенности строительства крыш с углом

Двускатная кровля — самый простой вариант для строительства частного дома. Стропильная система может иметь наслонную, висячую или комбинированную конструкцию.

Наслонная и висячая стропильная система.

В первом случае стропила «наслоняют» — укладывают на наружные и внутренние опоры. Во втором — «подвешивают» с опиранием только на стены.

Сооружение по наслонной схеме

Наслонная система применяется в строительстве домов с внутренними капитальными стенами, разгружающими от распора наружные ограждающие конструкции. Основная нагрузка здесь — вертикальная.

Отсутствие горизонтальных распирающих усилий упрощает и удешевляет конструкцию несущего каркаса крыши. Она состоит из стропильных ног, подкосов, ригелей, прогонов и стоек. Мауэрлат или лежень монтируют выше уровня перекрытия на 100-150 мм для свободного доступа к низу стропил. Если стены непрочные, его располагают по периметру здания. В противном случае можно обойтись коротышами длиной 60-70 см, уложенными под стропильные ноги.

В деревянных зданиях функцию мауэрлата выполняет верхний венец или обвязка. Стропила нижним концом врубают в несущую балку, дополнительно закрепляют скобами и скрутками из проволоки.Чтобы в коньке не возникали распирающие напряжения и стропила не смещались вдоль ската, сопряжение выполняют внахлест или встык, закрепляют накладками, болтами, нагелями.

Систему усиливают прогонами, подкосами и стойками. К тому же это помогает уменьшить сечение стропил и прогибы. Соединяют элементы металлическим крепежом — гвоздями, скобами, болтами, накладками, кольцами, зубчатыми дисками.

Устройство крыши висячим методом

Висячие стропила монтируют при пролетах дома 6-14 м. Опираясь только на наружные стены, несущие балки воспринимают значительные распирающие усилия. Чтобы их распределить, в конструкцию вводят дополнительные горизонтальные и вертикальные элементы — ригели, затяжки, бабки (стойки, опирающиеся на затяжку).

Чем шире пролет строения, тем больше возникающие в конструкциях напряжения, сложнее устройство каркаса. До 6 м достаточно затяжек, совмещающих функции балок перекрытия. Свыше — вводится дополнительные ригели.В домах без внутренней несущей стены, превышающих ширину 9 м, систему крыши укрепляют бабками и подкосами. Фрагмент из двух стропил, затяжки и связей называется фермой.

В некоторых случаях мауэрлат не устанавливают. Готовые фермы монтируют на доску, уложенную по верху стены на слой гидроизоляции.Стропила врубают в затяжку или укладывают, скосив край. Закрепляют нагелями, накладками, хомутами.

Коньковый узел решается сложнее, чем в наслонных кровлях. Стропила врезают в горизонтальный брус, усиливают стык деревянными или металлическими накладками.Устройство висячей стропильной системы сложнее и дороже, чем безраспорной. Поэтому часто фермы устанавливают с шагом — 3-4 м, соединяют прогонами, по которым укладывают наслонные стропила. Этот способ называется комбинированным.

Достоинство висячих конструкций — возможность использовать чердачное пространство под мансарду.

Материал и монтаж стропильной системы своими руками

Основным материалом для строительства стропильной системы своими руками является древесина хвойной породы. Дерево легко поддается различной обработке и имеет приемлемую цену. И не стоит забывать, что данный материал требует тщательного ухода специальными антисептическими средствами от влаги и плесени. Отличным выбором для изготовления стропил является деревянный брус .

Многие задаются вопросом, почему дерево лучше металла? Дело в том, что стропила из дерева легко монтировать и качество у данной стропильной системы будет намного лучше. Главное из основных требований при строении крыш – это прочность, а дерево отличается именно прочностью и качеством. Помимо этого, установка крыши на основе металла дело довольно хлопотное.

Для защиты крыши от ржавчины вам нужно будет купить хорошее антикоррозийное покрытие.

Инструменты, необходимые для установки стропильной системы

Перед установкой стропильной системы, вам следует приобрести необходимые инструменты, такие как:

молоток и гвоздодер;
карандаш для нанесения отметок;
пила и топор;
дрель. кернер и рулетка.

Необходимы также будут болгарка и строительный уровень. И только после покупки всех необходимых инструментов вы можете смело начинать работу.

На первом этапе монтажа стропильной системы своими руками идет подготовка поверхности стен и перекрытий. Стены не всегда отличаются ровностью.

Существуют определенные расхождения, даже если вы визуально не видите этого. Кроме того, размер расхождения будет увеличиваться с каждым рядом, что не совсем хорошо для строения стропильной системы.

Для точного определения расхождений используют строительный уровень. Поэтому перед установкой крыши нужно выполнить все замеры, и выявить все расхождения.

Установка стропильной системы своими руками

Есть много способов сборки и установки стропильной системы. Например, стропила висячей конструкции монтируют с помощью ферм.

При этом необходимо обязательно выполнить чердачное перекрытие. Т.к. собрав всю конструкцию на земле, будет очень тяжело поднять ее на крышу из-за ее огромных габаритов.

Для установки, вам нужно будет взять готовый шаблон из легкого строительного материала.

Главным достоинством этого способа является простота установки. Крыша получится красивой и ровной.

Намного проще выполнить конструкцию наклонных стропил. Хотя, здесь тоже будет необходим шаблон. Как правило, установка производится путем собирания отдельных деталей и элементов. А сама работа идет в несколько основных этапов.

Первоначально вам нужно установить крайние фронтовые детали. Выставлять их следует строго по уровню. После этого установите между ними шпагат

За счет его крепости обеспечивается хорошая натяжка, а это очень важно в этой работе. После устанавливаются все детали и элементы стропильной системы. Стропила стягивают до момента монтирования обрешетки

Стропила стягивают до момента монтирования обрешетки.

Стропильная система содержит в себе коньковые и боковые прогоны, стропильные фермы, диагональные детали и брус, при помощи которого выравнивают углы.

Главным этапом в установке крыш считается вся конструкция ферм. Обычно она включает в себя стропила и фермы. И лучшим вариантом стропильной системы считается треугольная конструкция. Для этого используют стропила и связующий брус. Данная система является очень прочной и надежной.

Установка стропильной системы для дома не составит особых трудностей, самое главное, что необходимо запомнить – следуйте инструкции по установке, и тогда все обязательно получится.

Плюсы и минусы конструкции

Архитектура здания только выигрывает от возведения многощипцовой стропильной системы.

Выбор многощипцовой конструкции позволил оборудовать дополнительный балкон

Преимуществ у такого сооружения достаточно, чтобы сделать выбор в его пользу:

Необычность, оригинальность, эстетичность и гармоничность здания с многощипцовой крышей видны сразу;
Конструкция надежная и долговечная именно за счет ее сложности – разнонаправленные крепления стропил и фронтонов за счет многочисленных ребер жесткости нивелируют все виды нагрузок – боковых, импульсных, ударных, весовых и ветровых, а также сводит на нет влияние атмосферных явлений, таких, как обильный снег или град. Снеговые наплывы не будут удерживаться на крутых скатах кровли, поэтому необходимо конструировать надежную ливневую канализацию с большой пропускной способностью;
Наличие нескольких фронтонов – это прекрасная возможность оборудовать одно или несколько дополнительных жилых или технических помещений на верхнем этаже;

Негативные моменты, влияющие на выбор проекта:

Высокая стоимость системы из-за большого количества стройматериалов, сложных строительных работ и времени строительства;
Возведение такой системы предполагает много обрезков материалов кровли, и других отходов стройматериалов;
Сложная геометрия крыши заставляет рассчитывать размеры деталей с высокой степенью точности, для чего проще использовать онлайн-калькулятор. Монтировать конструкцию непрофессионалам не рекомендуется – надежнее обратиться в региональную строительную компанию;
необходима качественная гидроизоляция, особенно на внутренних стыках;
Большое давление на ендову зимой.

Снежные массы на сложной крыше

Как выбрать

Доски надо выбирать только у проверенных продавцов, которые могут предоставить всю интересующую информацию

Важно, чтобы к материалу были приложены сопроводительные документы с определенной информацией:

сортом дерева, из которого изготовлены доски;
номером стандарта;
компанией, изготовившей материал;
параметрами пиломатериалов;
влажностью древесины.

По породе дерева для стропильных систем предпочтение стоит отдать хвойным. Оптимальным вариантом является лиственница, но стоит учитывать ее немаленькую стоимость. В качестве замены подойдет сосна, кедр или ель.

Лучше всего отдать предпочтение лесу, который заготовлен в зимний период. Качество такой древесины выше, чем заготовленной в весенние и летние месяцы. Для стропильных ног подходит брус с толщиной 5 сантиметров. Что касается ширины, то она зависит непосредственно от конструкции стропил и нагрузки на них. Чаще всего она составляет 10-25 см. При этом длина будет стандартной – 6 метров. При необходимости ее можно нарастить.

Для прогонов лучше использовать брус с толщиной от 10 сантиметров. Для мауэрлата подходит доска 15х15 сантиметров. Стоит отметить, что данный элемент можно собирать из нескольких досок, чтобы он получился еще более крепким. Для вспомогательных частей вроде стоек, подкосов, затяжек, кобылок можно выбрать брус 5х10 сантиметров. Можно взять брус для стропил, но тогда стоимость таких элементов возрастет. Обрешетку можно сделать из доски с сечением 2,5х10 см.

Закупать доски можно кубометрами, на заказ и в виде готовой конструкции. Каждый вариант отличается своими особенностями.

Лес кубометрами подходит, если хочется сэкономить. В большом объеме будет различный материал, поэтому стоит брать с запасом минимум 10%

При этом важно подравнять доски, при необходимости снять кору, обработать антисептиком. Выбирать следует только ровные материалы, чтобы их не повело

Строганые доски на заказ будут стоить на треть дороже, но точно соответствовать нужным размерам

При этом отходов будет мало. Однако надо следить, чтобы древесина не была порченой, а на полотнах отсутствовали дефекты.

Готовые разборные конструкции привлекают точностью замеров и легкостью монтажа. Перед их изготовлением компании присылают замерщика, который учтет все особенности проекта и пожелания. В итоге покупатель получит грамотную и качественную, но дорогую систему.

Проводим монтаж

А как установить стропила на крышу? Какие здесь существуют нюансы и тонкости? В первую очередь стоит помнить о безопасности. Укладка стропил на большой высоте – это опасно. Лучше всего, чтобы перед началом монтажа сделать строительные леса. Но такое дело очень затратное и редко используется. Поэтому установку стропил на крышу следует проводить со средствами индивидуальной защиты – это монтажные пояса и так далее.

Кроме того, сделать все своими руками и одному – это практически невыполнимая задача. Поднять и поставить стропила в одиночку будет невозможно. Древесина весит много. К тому же и сами конструкции будут достаточно большими. Поэтому без помощника вам не обойтись.

Сама технология установки стропил на крыше выглядит следующим образом:

Если вы будите производить монтаж с использование жесткого крепления, то первоначально желательно сделать шаблон для вырубки. Для этого поднимаем двое стропил на крышу и ставим их на свое место. При этом делается вырубка в том месте, где элемент будет крепиться к мауэрлату. По первым стропилам делается шаблон. Это можно сделать с помощью куска фанеры. С помощью шаблона еще внизу можно подготовить остальные стропила для установки.
Также можно подготовить шаблон и для верхнего стыка. Это делается в том случае, если стропильная пара будет собираться на земле. Затем ее поднимают на крышу и ставят на свои места. Но можно производить сборку и на крыше. В этом случае подъем будет заметно облегчен. К тому же и подгонка будет более точной.
Первым делом ставят стропила с обоих торцов дома. После этого между ними натягивается веревка. Это необходимо для того, чтобы остальные пары поставить ровно, и выставить в одной плоскости.
Далее проводится поднятие, соединение и установка остальных стропил. При этом, между каждой парой нужно выдерживать одинаковое расстояние, которое рассчитывается заранее. Как правило, этот параметр лежит в пределах от 60 сантиметров до 1 метра, подробнее в материале: расстояние между стропилами.
После установки стропил все места соединения следует дополнительно укрепить. Для этого можно использовать металлические уголки, скобы или толстую стальную проволоку.
Далее, следует укладывать и закреплять поперченные планки и подпорки. После чего можно заниматься укладкой обрешетки и самой кровли.

Видео по теме:

Стоит отметить, что есть некоторые особенности установки стропил при использовании висячей или наслонной системы. В первом случае применяется затяжка. Этот элемент закрепляет нижние концы стропильной пары. В наслонной системе монтаж нижних концов стропил производится непосредственно к мауэрлату.

Виды стропильной системы

Принято классифицировать стропильные системы, чтобы задача по выбору варианта будущей кровли решалась легче:

Односкатные. Самые простые. Больше подходят для подсобных помещений, бань, небольших частных домов, беседок. Предусматривает наклонное положение конструкции под небольшим углом (не более 25°);
Двускатные. Используются для небольших домов и дачных построек. Имеют вид треугольника, при котором стропильные доски соединены балкой и находятся под определенным углом;
Двухскатные ломаные. Имеют два ската с переломом, благодаря которому есть возможность увеличить площадь мансарды;
Трехскатные (полувальмовые). Имеют два ската формы трапеции, которые соединены одним торцевым треугольным скатом (вальмой);
Четырехскатные (вальмовые). Используются для жилых построек, требуют значительных трудозатрат. Имеют два торцевых треугольных ската и два трапециевидных;
Шатровые. Используются для построек квадратной формы. Состоят их четырех треугольных скатов, верхний угол которых соединен в центре кровли;
Многощипцовые. Состоят из трапециевидных или других скатов разных форм, соединенных между собой.

Самые подходящие конструкции для мансардных крыш — двухскатные и ломаные двухскатные. Есть другие виды стропильных систем, но они менее распространены и не настолько практичны, как вышеперечисленные.

Стропильные конструкции еще классифицируются на:

Висячие. При таком виде каркаса кровли не создается горизонтальная нагрузка по причине отсутствия несущих стен в помещении;
Наслонные. Вариант стропильной установки, предусматривающий опору на несущую внутреннюю стену или опору в здании.

Расчет материала для каркаса кровли при проектировании здания ведется исходя из задуманной конфигурации и нагрузки

Стропила для двухскатной крыши своими руками сделать не трудно, важно подойти к делу с умом

Стропильные системы наслонного и висячего типа

Расчет нагрузки на стропила

Для правильного расчета нагрузки на стропила необходимо учитывать множество факторов, которые способны повлиять на тяжесть конструкции.

Важные показатели, которые следует учесть:

Нагрузка постоянная: включает в себя массу кровельного пирога, покрывного материала;
Нагрузка временная: постоянное и максимальное количество снега, дождей, интенсивность ветреных порывов, а в районах с высокой сейсмичной активностью — действие штормовых ветров, смерчей, ураганов.

Кроме того следует иметь ввиду массу и прочность стропильных ног, а также обратить внимание на крепление стропил двухскатной крыши и вариант монтажа. Схема стропильных систем

Схема стропильных систем

Монтаж двускатной стропильной системы

В настоящее время строительный рынок предлагает услуги по изготовлению стропильных ферм в индивидуальном исполнении для конкретных построек. Нужно отметить, что такая услуга имеет ряд преимуществ:

Гарантированное качество изделий, обеспеченное применением специального оборудования и технологий сборки.
Безопасность в противопожарном отношении, поскольку все детали ферм подвергаются антипиреновой обработке.
Увеличенный срок службы, который достигается антибактериальной обработкой изделий специальными составами.
Простота установки готовых ферм.

Единственным недостатком такого способа установки стропильной системы является относительно высокая стоимость изделий.

Для самостоятельного возведения двускатной крыши можно использовать готовые стропильные фермы, заказанные у профессиональных производителей

Сборка стропильных ферм на земле

Сборка стропил на земле используется в тех случаях, когда непосредственно у дома имеется ровная площадка достаточных размеров для изготовления ферм. При этом монтируются не полные фермы, а жёсткие конструкции из трёх-четырёх деталей, которые могут быть подняты к месту установки усилиями двух-трёх человек. Подъём производится при помощи канатов по слегам. Преимущество такого способа сборки состоит в возможности использования единого шаблона, чем обеспечивается высокая точность изготовления каждого элемента конструкции. Возможный вариант частичного монтажа ферм внизу выглядит следующим образом:

Изготовить стапель для сборки ферм. Он представляет собой три площадки, расстояние между которыми соответствует длине сопрягаемых деталей. Их можно собрать из нескольких досок или брусьев, располагаемых в одной горизонтальной плоскости.
Для сборки первой фермы нужно взять две стропильных ноги и затяжку — нижнюю или верхнюю.
Разложив детали на стапеле, разместить их в соответствии с чертежом фермы и скрепить гвоздями. Проверить заготовку фермы на соответствие размерам, указанным в техдокументации. При необходимости поправить расположение компонентов.
Выполнить окончательную фиксацию деталей в узлах фермы, используя дополнительные крепёжные пластины. Гвоздевые пластины можно устанавливать с использованием силовой струбцины, применяя дополнительные подкладки из толстолистовой стали под её губки.
Уложить детали второй фермы поверх первой и зафиксировать струбцинами, точно повторяя контуры нижней фермы, которая играет роль шаблона. После сборки второй фермы убрать её в сторону.
Изготовить необходимое количество ферм, повторяя операции из предыдущего пункта. Таким образом обеспечивается полное соответствие всех изготовленных ферм.

Монтаж стропильной системы по месту установки производится следующим образом:

На крышу поднимаются первые две фермы. Для этого можно использовать наклонный настил из нескольких брусьев и довольно прочные верёвки.
Первыми устанавливаются фронтонные фермы по концам крыши. Их нужно выставить строго вертикально и закрепить к мауэрлату временными укосинами.
Между фронтонными фермами натягивается строительный шнур перпендикулярно расположению стропильных ног.
Каждая последующая ферма устанавливается с соблюдением ранее рассчитанного шага стропил.
После установки последней фермы вся конструкция стропильной системы укрепляется прогонами, после чего временные крепления демонтируются.
Далее монтируются остальные элементы конструкции — укосины, коньковый брус, лежни, стойки и прочее, предусмотренное в проекте стропильной системы.

Дополнительную прочность крыше придаёт обрешётка, набиваемая в последнюю очередь.

Сборка стропильных ног непосредственно по месту установки

Сборка стропил по месту применяется на крышах небольшого размера. При этом наверх подаются бруски-заготовки, из которых выпиливаются необходимые детали. Монтаж выполняется снизу вверх, начиная с установки стропильных ног. Горизонтальный уровень стропильной системы контролируется по натянутым шнурам, а вертикальность сборки ферм — строительным отвесом. Порядок монтажа такой же: сначала монтируются фронтонные фермы, затем остальные в любом удобном порядке.

Сборка стропильной системы непосредственно на крыше начинается с установки стоек и конькового прогона, на который укладываются стропила

В точности выполняя требования чертежей, можно смонтировать стропильную систему самостоятельно. В одиночку это сделать практически невозможно, поэтому участие одного или двух помощников обязательно.

Виды

Каркасная конструкция двускатной крыши может быть:

наслонной;
висячей.

Характерно, что в большинстве строений используется стропильная система наслонного типа, внутри которой есть несущие стены. Каркас, таким образом, служит промежуточной опорой. При ширине крыши не больше 10 м обычно используется одна опора. Крыша шириной больше 10 м имеет несколько пропорционально расположенных опор. Каркас в виде стропильной системы висячего типа возможен в том случае, когда строение может обойтись одной опорой, не имея внутренних несущих стен. Такая кровля выстраивается из двух поясов – верхнего (два стропила), нижнего (жестко соединенные затяжки). Опираются стропила на мауэрлат, а концы стропил выходят на наружные стены.

Двускатная ломаная кровля может иметь усиление в виде опорных рам, которые не дают провисать наклонной крыше. Так можно получить более прочную конструкцию. Висячая ломаная крыша имеет дополнительные опорные рамы, к которым устанавливаются стены мансарды. Опорная рама, которая расположена под несущей стеной внутри, берет на себя часть нагрузки, что позволяет немного облегчить конструкцию кровли.

Обработка антисептиками и пропилентами

А на этом этапе уже важно защитить будущую стропильную систему от биологического разрушения. Вы ведь не хотите, чтобы через пару лет эксплуатации крыша завалилась? А потому обязательно обработайте древесину для стропил огне- и биозащитой

Стропила обычно пропитывают антиспетиком, а поверх обрабатывают антипиреном. Можно также чередовать такую обработку несколько раз. Если же вы используете универсальную пропитку, знайте, что в ее состав обычно входят средства с разным сроком службы. Например, огнезащита закончится раньше, чем био.

А вот выбор средств для обработки на сегодняшний день – огромен. Это и универсальные защитные средства, и самые разные антипирены, и антисептики. Определиться легко: если вы строитесь в достаточно жаркой и засушливой местности, в первую очередь применяйте противопожарные пропитки, которые лишают древесину естественной возгораемости. А если ваш дом будет стоять там, где влажность воздуха высока почти круглый год – защищайте от гниения.

Можно, конечно, использовать оба препарата – но только не смешивая, иначе так испортится весь материал. Нужно всего лишь выбрать одно средство как пропитку, а второе – как защитный поверхностный слой. Только старайтесь разводить все в той концентрации, в которой указал производитель. Но ничем не обрабатывайте мерзлую или влажную древесину: ее волокна просто ничего не впитают.

Видео-подсказка по теме обработки стропил:

Отметим, что кисть или распылитель при обработке стропил дают мало результата – куда лучше полное погружение и последующая сушка. Просто используйте обычную емкость, покройте ее пленкой изнутри и сделайте для будущих стропил «ванную». Причем все это провернуть желательно еще на земле, как только привезете материал на место, т.к. в готовой стропильной системе будет сложно добраться до внутренних элементов соединений. А они самые беззащитные в плане попадания влаги. Сушите после обработки детали так, чтобы проветривались всех стороны, и не менее 24 часов.

Не забывайте также, что древесина, как любой натуральный материал, подвержена биологическому разрушению

Поэтому, кроме огне-био-защиты, важно продумать гидроизоляцию во всех местах примыкания стропильной системы к кирпичным стенам дома, если таковые имеются