Как поставить стропильную систему и накрыть крышу своими руками

При возведении крыши дома самым ответственным и сложным этапом считается установка стропильной системы. Эксплуатация кровли связана с постоянными и периодическими нагрузками в виде снега или порывов ветра.

Что называют стропильной системой и как она устроена

Любая, даже самая захудалая крыша имеет в своей основе прочный силовой каркас, называемый стропильной системой. От того, насколько правильно будет смонтирована эта конструкция, зависит жёсткость крыши, а значит, и способность выдерживать даже самую сильную ветровую и снеговую нагрузку.

Стропильная система представляет собой силовой остов кровли, который воспринимает всю ветровую и снеговую нагрузку

Лучшим материалом для изготовления стропил (ферм) считается брус или толстая доска из древесины хвойных пород. И этому есть своё объяснение — сосновый или еловый пиломатериал обладает относительно небольшим весом, а наличие природных смол делает его довольно долговечным. Даже если брус будет иметь небольшую остаточную влажность, его не поведёт при высыхании, что является не менее важным фактором, чем удобство в работе и длительный срок службы.

В зависимости от размера крыши опорные элементы конструкции могут иметь сечение от 50х100 мм до 200х200 мм и более. Кроме того, протяжённость кровли прямо влияет на количество стропил, ведь они устанавливаются с небольшим шагом — от 60 см до 1,2 м.

Конструктивные элементы стропильной системы

Основное требование, которое выдвигается к деревянному остову, — это способность противостоять изгибу и кручению. По этой причине для ферм деревянного каркаса лучше всего подходит форма треугольника. При этом они могут состоять из нескольких частей:

  • стропильные ноги — основание кровельного каркаса, которое оказывает наибольшее влияние на размер и геометрию скатов;
  • ригели (затяжки) — доски, которыми стягивают пару стропильных ног;
  • прогоны — поперечно устанавливаемые брусья, за счёт которых стропила соединяются в единую конструкцию;
  • стойки — вертикальные опоры, которые служат для поддержки стропильных ног или предотвращают прогиб прогонов;
  • подкосы — те же стойки, только поставленные под углом к вертикали;
  • лежни — прикреплённые к полу чердака доски, на которые устанавливаются опоры;
  • мауэрлат — установленный на несущих стенах опорный брус, к которому крепятся нижние части стропильных ног;
  • кобылки — отрезки бруса или досок, которые прибиваются к нижним концам ферм и служат для обустройства свесов крыши.

Дополнительные элементы стропильной системы делают кровельный каркас более прочным, жёстким и устойчивым

Выбирая конструкцию кровельного каркаса, важно найти ту самую золотую середину, которая позволит получить прочную и надёжную конструкцию при минимальных затратах. По этой причине можно немного отступать от устоявшихся канонов, если дело не касается жёсткости всего сооружения. Например, вполне можно обойтись без кобылок, а карнизный свес сформировать за счёт более длинных стропильных ног. Или же использовать не сплошной мауэрлат, а отрезки бруса, уложенные только в местах крепления стропильных ног — всё зависит от инженерной смекалки и опыта кровельщика.

Классификация стропил

В зависимости от конструкции крыши и назначения чердачного помещения деревянный каркас может состоять из стропил нескольких типов:

  1. Наслонные — брусья, которые одним краем опираются на конёк, а другим связаны с мауэрлатом. Стропила этого типа чаще всего используются в простейшей двускатной или односкатной конструкции. Кроме того, наслонные стропильные ноги формируют отдельные части скатов вальмовых и ломаных мансардных крыш.
  2. Скользящие. Представляют собой модифицированные наслонные стропила. Пластинчатый шарнир в верхней части и скользящая опора на нижнем крае обеспечивают неизменность геометрии ската с течением времени. Независимая стропильная система является настоящим спасательным кругом для срубов, которые в течение нескольких лет подвергаются неравномерной усадке вследствие естественного высыхания древесины.
  3. Висячие. Используются в стропильных системах простых двухскатных крыш, а также на верхних скатах мансарды. Для соединения стропильных ног применяются ригели и затяжки, а сами фермы могут опираться лишь на мауэрлат или усиливаться подкосами.
  4. Накосные. Из-за того, что такие стропила используются для строительства скатов с торцовых частей крыши, по-другому их ещё называют диагональными или угловыми. Потребность в накосных фермах возникает при строительстве многоскатных и геометрически сложных крыш.

    Многообразие кровельных каркасов основано на использовании стропильных конструкций всего четырёх типов

Читайте также:  Виды и особенности стропильных конструкций

Мауэрлат

Мауэрлат – специальная конструкция, на которой располагаются нижние концы опорных балок. Представляет собой брусок или бревно диметром 18-22 см. Между мауэрлатом и кирпичной (каменной) стеной необходимо положить изоляционные материалы , например рубероид. Материал необходим для равномерного распределения веса крыши на стены здания. Расстояния между стропилами обычно находятся в диапазоне от до 2м.

Как осуществить строительство крыши дома, не имея при этом никаких навыков? Мой опыт показал, что это вполне возможно. Ниже я подробно расскажу, как это сделать и опишу все этапы строительства крыши, а пошаговая инструкция наглядно подтвердит мои слова.

Правила соединения нижних пяток стропильных ног

Чаще всего стропила нижней частью упираются в стену, при этом связка элементов может проводиться таким образом:

  • Непосредственно к мауэрлату.
  • Через балки потолочного перекрытия.
  • С помощью затяжек и подстропильных брусьев.
  • Используя обвязку каркасного строения.
  • Присоединение к верхнему венцу дома из бревен или бруса.

Если уложить балки потолочного перекрытия перпендикулярно к стенам, то можно избежать использования затяжек. Стропильная система без мауэрлата применяется при строительстве легких мансардных крыш, но с учетом того, что на стены может оказываться точечная нагрузка. Например, стены из кирпича или других штучных материалов не могут подвергаться точечным нагрузкам, в этом случае обязательно наличие мауэрлата. Для создания кровельного свеса балки должны иметь выступы за внешние стены примерно на 0,5 метра. На аналогичное расстояние выносятся и стропилины, так как их крепление выполняется на краю балки.

Не следует допускать скольжения стропил по балкам, поэтому соединение важно сделать очень прочным. Только в этом случае можно предотвратить деформации кровли под определенными нагрузками.

Область применения наслонных стропил

Вневшний вид наслонных стропил Если же дом имеет внутреннюю капитальную стену, то для строительства крыши используются, как правило, деревянные наслонные стропила. Основное отличие данной конструкции – наличие внутреннего опорного элемента, который опирается на несущую внутреннюю стену или колону.

Поэтому такая конструкция передает нагрузки только на изгиб. Крыша с наслонными стропилами получается более легкой и экономически выгодной, так как требует для строительства меньшего количества лесоматериала.

В домах, в которых общая кровля устанавливается над несколькими пролетами, висячие и наслонные стропила могут чередоваться. В той части строения, где нет внутренних опор, используется висячая система, а в той, где такие опоры имеются – наслонные.

Рекомендации по выбору системы крыши

Выбор конструкции крыши зависит от размеров дома и бюджета на строительство

Относиться к выбору типа крыши нужно ответственно, принимая во внимание множество сопутствующих строительству и эксплуатации здания факторов.

  1. Климатические условия. К ним относится ветровая и снеговая нагрузка, уровень осадков. Если зимой выпадает много снега, накрыть дом нужно материалом с гладкой поверхностью. Сильному ветру успешно противостоит крыша с небольшой парусностью. Если принято решение поставить окна, следует хорошо продумать их конструкцию.
  2. Стиль находящихся рядом строений. Каждый элемент дома, включая крышу, должны с ними органично сочетаться. Но нельзя следовать полному совпадению. Если гараж или баня покрыты шифером, это покрытие необязательно использовать для дома.
  3. Ландшафтный дизайн двора. Если на нем присутствуют только дорожки и стриженные газоны, каких-либо особых рекомендаций не существует. Когда на участке растут деревья и кустарники, разбиты цветники и клумбы, есть смысл установить вальмовую или многощипцовую форму.

Рекомендуется сделать несколько эскизов. Это поможет принять решение. Чертеж и расчеты можно сделать под любой проект.

Установка стропил

Монтаж стропил

Первым этапом при монтаже стропильной системы для любого вида крыши, является укладка и крепеж мауэрлата. Под него обязательно укладывается гидроизоляция в виде рубероида. Этот брус требует просверливания отверстий по длине, в которые вставляются замурованные в кладку шпильки и закручиваются гайкой.

Читайте также:  Расчет наклона крыши - сможет сделать каждый

Стропила собраны на земле

Создав основу для каркаса, изготавливают шаблон, по которому на земле собираются все стропильные ноги для висячей системы. Чтобы создать образец берут две тонкие доски равные по длине стропилу и скрепляют на концах гвоздем. Эта заготовка устанавливается на ширину прогона, а получившийся угол фиксируется отрезками доски.

Для разметки монтажных запилов в верхней и нижней части стропил используется второй шаблон. Его основой служит фанера. Собирая ноги, нужно строго следовать шаблону, чтобы не пришлось переделывать конструкцию. Верхняя часть стропил соединяется деревянной или металлической пластиной.

Если собранные стропильные фермы имеют значительный вес, придется пользоваться техникой или приспособлениями для подъема.

Первая пара стропил устанавливается на противоположных фронтонах. Она фиксируется временными подкосами и выставляется по уровню. Между ногами протягивается шнур, как ориентир для установки остальных стропильных ферм. Конструкция соединяется ригелями, подкосами и опорами.

При небольшом пролете стропила не скрепляются коньковым прогоном. Крыша с шириной более пяти метров требует усиления конструкции коньковой балкой. Этот брус крепится как под стропилами, так и над ними. Соединение происходит с запилом и пластинами. При большой длине стропил устанавливаются опорные стойки, предохраняющие от провисания.

Крепление обрешетки

Завершением работы по установке стропильной системы станет крепление обрешетки.

Чтобы знать, как правильно выполнить стропильную конструкцию, можно посмотреть видео, рассказывающее об этапах работы.

Узлы каркасного дома

Узлами каркасного дома называют важные места, которые нужно обязательно строить определенным образом, чтобы они выполняли роль, которая в них заложена технологией.

Несколько догм каркасного домостроения.

1. Каркасный дом должен собираться на гвозди. Любые заявления, что его можно собирать на саморезы или уголки — ненужные мифы для каркасного домостроения. Строители всего мира строят каркасные дома на гвоздях (если не считать японцев, которые строят их на огромных деревянных штифтах и из огромного бруса, но не на саморезах же). Строители — халтурщики попытаются убедить вас в обратном, но вы им не верьте. Верьте мне и строительным кодам.

2. В каркасном доме практически не используются железные уголки. Они там не нужны. Исключением является работа с фермами, где те используются для удобства их установки. Это правило не касается стальных “башмаков”, которые применяются для подвеса лаг дома или террасы на балки “сбоку”. Хотя и это соединение можно часто заменить на соединение “на опорную доску”.

3. Для каркасного дома используются гвозди 90 мм (каркас) и 60-70 мм (пол и обшивка). Гвозди больших размеров не требуется даже при работе с доской толщиной 50 мм и тем более, если у вас каркасный дом из доски 40 мм толщиной. Перестраховка с использованием гвоздей больших размеров не нужна и приводит лишь к увеличению стоимости дома.

Итак, перейдем к конкретным узлам и гвоздевому бою в них.

Пол каркасного дома

Пол каркасного дома состоит из лаг, перемычек и плит черного пола.

Как приколотить обвязку лаг второго этажа к двойной обвязке стены (справедливо и для первого этажа):

Крепление  лаг второго этажа (справедливо и для первого этажа):

Бой гвоздей в лаги перекрытия через обвязку лаг (справедливо и для первого этажа, где вместо обвязке — лежень или обвязка свай):

Гвоздевое соединение лаг перекрытия на центральной несущей стене каркасника:

Сколько гвоздей нужно бить в перемычку лаг над центральной опорой:

Разметка плит черного пола

Черный пол и его крепление к лагам пола (справедливо и для обшивки стен плитным материалом):

Стены каркасного дома

Забиваем гвозди в нижнюю обвязку стены:

Верхняя обвязка стены дома к стойкам стены:

Сбиваем каркасные стойки стены к нижней обвязке и черному полу:

Каркасные стойки в середине дома крепим к нижней обвязке и лагам перекрытия в середине дома:

Вторая верхняя обвязка дома крепится к нижней обвязке и стойкам каркасной стены:

Сдвоенная стойка проема под хидер:

Читайте также:  Как правильно утеплить чердачное перекрытие

Гвозди в хедер окна (проема) дома:

Укосина в стене дома:

Дополнительная доска для крепления ГКЛ на потолок:

Узел крепления двух досок в углу каркасного дома:

Крыша

Как сколачивать составную балку-прогон из 3 досок:

Крепление стропил к обвязке

Перемычки между стропилами на крайней несущей стене:

Лобовая и карнизная доски к стропилам:

Итак, это основные узлы каркасного дома, которые вам необходимо изучить для успешного строительства каркасного дома.

Основные схемы и элементы стропильной системы

Как мы писали, шатровая крыша геометрически является пирамидой, поэтому все вычисления ведутся, исходя из правил, которые применимы к пирамидам и треугольникам, её составляющим.

Основные элементы

Чтобы не путаться в дальнейшем с терминами, назовём основные элементы стропильной системы шатровой крыши, схематично изображенной на рисунке ниже, и привяжем их к геометрическому изображению шатровой крыши в виде пирамиды.

Конструкция с висячими стропилами

  1. Мауэрлат. Основа и опора кровли, особенно в конструкции с висячими стропилами. Располагается по периметру здания (ABCD), опирается на стены или крепится с их наружной стороны. Для устройства мауэрлата используют брус большого сечения.
  2. Накосные стропила. Углы кровли, сходящиеся в центральной точке и образующие пирамиду. На схеме пирамиды (без учёта свесов): AK = DK = CK = BK = Lн. Самые длинные стропильные ноги в конструкции.
  3. Коньковый узел (К). Самый сложный узел в конструкции для плотника. Если основание дома не квадратное, а конёк образует ребро, шатровая крыша трансформируется в свою «сестру» — вальдовую крышу. В конструкции с наслонными стропилами отрезок KF (H) — центральная опора.
  4. Центральные стропила. Сходятся в коньковом узле с накосными стропилами. Являются высотой каждого ската, который представляет собой равнобедренный треугольник. На схеме пирамиды (без учёта свесов) — отрезок KE, длиной Lц.
  5. Нарожники. Это укороченные стропила, идущие параллельно центральному в обе стороны.

Теперь рассмотри конструкции с наслонными стропилами.

Безригельная конструкция с наслонными стропилами

Основные схемы и элементы стропильной системы

Наряду с уже обозначенными элементами: накосными (1) и центральными (2) стропилами, а также коньком (3), появляются новые элементы. Центральная опора (стойка) или бабка (4), которая опирается на затяжки (5), связывающие мауэрлат по диагонали. Это вариант выполнения стойки, опирающейся не на кладку, а на элемент стропильной системы.

При отсутствии центральных стропил и для усиления конькового узла с бабкой (2), его дополняют ригели (3), связывающие противоположно размещённые накосные стропила (1) попарно (см. рис. выше).

Монтаж обрешетки и утепление кровли

Обрешетка — завершающий этап в возведении стропильной системы, ведь на обрешетку уже укладывают кровельное покрытие. Для установки используют сухие бруски или доски без трещин и сучков. Монтаж выполняют двумя способами:

  • Сплошную обрешетку делают из досок, которые укладывают вплотную друг к другу параллельно. При этом настил должен быть ровным, без щелей и впадин. Такая конструкция подходит для рулонных кровельных материалов (рубероид и пр.), шифера, стальных листов и профнастила.
  • Обрешетку вразрядку делают из брусков, которые укладывают на определенном промежутке друг от друга. Рекомендуемое расстояние между брусками — 50 сантиметров. Такая обрешетка оптимально подходит для укладки черепицы.

После укладки обрешетки проводят утепление и гидроизоляцию кровли. Особенно важен этот этап, если вы планируете организацию мансарды. На обрешетку укладывают гидроизоляционный материал. Можно использовать полиэтиленовую пленку. Пленку укладывают внахлест и закрепляют при помощи строительного степлера.

Если на чердаке не планируется жилое помещение, в качестве утеплителя часто используют керамзит. Он не подвергается воздействию грызунов и влаги. При этом важно укладывать материал плотным слоем, чтобы не оставалось зазоров и щелей. Учтите, что такой слой увеличит нагрузку на стены и фундамент дома. Из чердачного помещения можно легко сделать подсобную комнату при помощи обустройства пола досками.

Утепление мансарды проводят с использованием минваты в рулонах или плитках. Такой материал легко и быстро укладывается, характеризуется малым весом и высокой плотностью. Он создает хорошую пароизоляцию, не подвергается воздействию грызунов и эффективно заполняет пустоты.

Не забывайте обработать стропила, балки, доски и другие деревянные элементы защитными средствами! Такие составы обезопасят древесину от негативного влияния влаги и насекомых. Без обработки дерево быстро отсыревает, гниет и разрушается. Придется часто делать ремонт и заменять пострадавшие элементы.