Стропила своими руками: особенности монтажа

Система стропил — это опорный несущий каркас для кровли. Именно поэтому он должен быть надежным, так как долговечность всего строение напрямую зависит от качества материала, из которого изготовлены элементы системы, и профессионализм ее сборки.

Стропила своими руками вполне возможно изготовить и установить, имея рядом мастера, который не уже раз занимался подобным делом. Не имея опыта в этой работе и надежного советчика, браться самому опасно — лучше доверить это мероприятие бригаде квалифицированных мастеров. Однако, если все-таки решено попробовать свои силы, то подойти к изготовлению и установке всех деталей системы нужно со всей ответственностью и осторожностью, так как работа не только сложная, но и достаточно опасная.

Требования к стропилам

Для того чтобы вся системы крыши дома прослужила долгую службу, для изготовления ее элементов выбирается просушенная древесина хвойных пород. Для стропил нужен брус, имеющий размер 100?150 x 50?60 мм.

Древесина хвойных пород — легкая по весу, что благоприятно для всей постройки дома, так как тяжелая стропильная система, создавая большое давление на стены, может привести к их повреждению и разрушению.

Еще одним плюсом хвойного материала для строительства основы под кровлю является высокий процент смолистости в его структуре, а значит — повышенная способность противостоять атмосферной влаге.

Материал для изготовления элементов стропильной системы должен отвечать некоторым требованиям, которые напрямую влияют на долговечность всей конструкции:

• Древесина для монтажа системы стропил должна быть вылежанной, что исключит риск ее деформации в конструкции.
• Влажность древесины должна составлять не более 2—2,5%.
• Если устраивается висячая стропильная система, то для затяжек и самих стропил обязательно берут древесину исключительно первого сорта.
• При возведении наслонной системы подойдет и второй сорт материала.
• Для подпорных элементов — стоек и подкосов, можно использовать и третий сорт древесины, однако, стараясь выбирать при этом сырье, на котором минимальное количество сучков.
• Точную толщину заготовок подбирают в зависимости от веса выбранного кровельного материала и от погодных условий в данном регионе. Особенно это касается максимальной толщины снежного покрова в зимний период. Например, для средней полосы российских регионов, необходимо рассчитывать нагрузку на 1 кв.м. крыши в 180?200 кг.
• Кроме этого, параметры стропильных ног зависят от общих размеров стропильной системы и ее уклона.
• Перед установкой системы древесина должна подвергнуться антигрибковой и противопожарной обработке.

При установке конструкции нужно знать и виды нагрузок, которым подвергается вся система крыши — они также учитываются при выборе параметров стропил и монтаже конструкции.

• Временные нагрузки — это вес человека при ремонтных работах крыши, снегового покрова зимой и сила порывов ветра.
• Постоянная нагрузка — это вес кровельных, утеплительных и изоляционных материалов.
• К особым видам нагрузок относится сейсмическое воздействие, если строение находится в сейсмоопасных регионах.

Общая конструкция стропильной системы

Самая распространенная стропильная система имеет форму треугольника и предназначена для обустройства двускатной крыши. Она включает в себя несколько треугольных элементов, состоящих из двух стропильных ног и вспомогательных подпорок, и стяжек. Каждая такая треугольная конструкция и называется стропилом. Треугольные элементы системы расположены на определенном расстоянии друг от друга, и чаще всего оно составляет от 50 до 80 см.

Эта форма стала традиционной, так как создает лучшую жесткость и надежность конструкции. Она может заканчиваться на уровне стен или быть продолжена для устройства свесов, которые могут иметь длину 40 и более сантиметров. Иногда стропила, заканчивающиеся на стенах, наращивают дополнительными брусками — «кобылками».

Итак, как говорилось выше, стропила — одна треугольная секция, включающая в себя:

• Две стропильные ноги, соединенные на коньковом брусе, или без его применения, непосредственно одна к другой.
• Подкосы или подстропильные ноги — это распорки, которые поддерживают стропильную ногу и облегчают нагрузку, выпадающую на нее. Они упираются в лежень и закрепляются к нему.
• Стойки или вертикальные опоры, состоящие из брусков. Они так же, как и распорки, подпирают стропильную ногу, но ближе к центру треугольника. Стойка устанавливается на лежень.
• Ригель — это доска, которая скрепляет две стропильных ноги.
• Схватка — это два ригеля, закрепленных с обеих сторон стропильной ноги. Она выполняет ту же задачу, что и ригель — дает жесткость конструкции.
• Бабки — это вертикальный брусок, который является подпорным и устанавливается в середине треугольника, упираясь в балку перекрытия и поддерживая конек. Эту деталь применяют в висячих системах стропил.
• Прогон — им соединяются отдельные стропила в общую систему. Они располагаются параллельно стене.
• Затяжки — это балки перекрытия, которые соединяют стропильные ноги, замыкая треугольник стропила.
• Мауэрлат – мощный брус, установленный на верхнем торце стеновой конструкции, к которому впоследствии крепятся элементы стропильной системы.

Существует три вида стропильных систем — это наслонная, висячая и комбинированная, т.е. включающая в себя элементы как одной, так и другой.

Висячая система

Система висячих стропил используется для перекрытия строений без внутренних капитальных стен. Стропильные ноги укладываются на мауэрлат, закрепленный на несущих стенах.

Так как на такую систему выпадает большая нагрузка, которая передается на несущие стены, для снятия этого напряжения и используются такие дополнительные элементы:

• Затяжка, выполняющая одновременно роль балки перекрытия. Она может быть использована при пролете до 6 метров. Если же пролет больше, то ее приподнимают выше по стропильной ноге, а в нижней части замыкают треугольник еще и балкой перекрытия.
• Бабка, подпирающая конек, устанавливается обязательно, если пролет между несущими стенами составляет больше восьми метров.
• Подкосы, идущие от бабки под углом и поддерживающие стропильные ноги.
• Подмога, которая усиливает стропильную ногу.
• Коньковый брус в этой системе обязателен.

Все элементы скрепляются между собой металлическими уголками, скобами или скручиваются винтами.

Наслонная система

Наслонная система более устойчивая и надежная, благодаря дополнительным опорам в виде капитальных перегородок внутри строения. Наличие их дает возможность сделать в чердачном помещении дополнительную комнату.

При принятии такого решения стойки в стропильной системе устанавливаются ближе к несущим стенам, освобождая пространство.

В этой системе стропильные ноги устанавливают на мауэрлат, который закрепляют к боковым несущим стенам. Для надежности установки, в стропильных ногах выпиливаются специальные пазы, и элементы скрепляются между собой скобами.

Коньковый брус в этой системе желателен в том случае, если между несущими стенами образуется большой пролет, а на чердаке запланировано устроить жилое помещение. То же самое относится и к затяжкам, которые в этом случае закрепляют на уровне потолка будущей комнаты.

Нужно знать также и то, что мауэрлат должен быть очень надежно закреплен к стене штырями, уходящими вглубь стены на 350?400 мм, так как на него выпадает большая весовая и динамическая нагрузка от всей стропильной системы.

Если предполагается, что капитальные стены строения могут дать небольшую усадку, то нижние части стропил крепятся к мауэрлату скользящими креплениями, дающими возможность элементу принять нужное положение, не принеся вреда ни стенам, ни всей стропильной системе.

   Видео: устройство стропильной системы двускатной крыши

Цены на различные виды бруса

Монтаж стропильной конструкции

Подготовив подходящий материал и имея проект конструкции крыши, можно приступать к ее монтажу.

Двускатная крыша

На несущих стенах закрепляются бруски мауэрлата на заранее настеленный гидроизоляционный материал — рубероид, и на них производится разметка установки стропил. Очень важно произвести разметку по двум сторонам установки одинаково, иначе стропила будут перекошены.

• Первые стропила подгоняются и жестко скрепляются непосредственно на высоте, чтобы не совершить ошибок в креплениях и в выборках для установки на мауэрлат.
• Затем, их опускают вниз, и все остальные стропила изготавливаются по первому образцу. На земле намного проще и безопаснее подогнать все элементы конструкции друг к другу и сделать надежные крепления.
• Распиливая бруски под стропила, необходимо оставить небольшой запас, т.е. сделать их немного длиннее, чем требуется, чтобы была возможность подогнать их по месту.
• Чтобы легче было сориентироваться, выставляя первые стропила, берут брус, длина которого равна расстоянию между внешними краями стен — это будет основанием или гипотенузой будущего треугольника.
• Определяется середина бруска, и к ней временно прибивается перпендикулярная доска, имеющая высоту от фронтальной стены сооружения до конька — вершины равностороннего треугольника.
• Затем, выкладываются и закрепляются стороны — катеты треугольника, они же стропильные ноги.

• Если выбрана висячая система стропил, то сразу же размечаются и закрепляются затяжки.
• Если предполагается устанавливать дополнительные крепления, то их закрепляют уже на месте, после установки стропил на крыше.
• Далее, сначала поднимаются и временно устанавливаются первые стропила. На каждом из них размечаются места, где будут сделаны прямоугольные выборки для закрепления их на мауэрлате.
• Затем, стропила опускают снова вниз, и на них выпиливают пазы, имеющие прямой угол.

• По первой паре, взяв ее за образец, вымеряются и вырезаются такие же пазы и на остальных стропилах.
• Далее, поднимаются на стены два треугольника, которые устанавливают в начале и конце будущей стропильной системы. Если предусмотрен коньковый брус, то им сразу же связывают обе установленные детали.

Видео: как стропила крепят к мауэрлату

• По каждому скату между уже смонтированными стропилами натягиваются шнуры, которые также будут служить ориентирам для выравнивания остальных деталей конструкции.
• Первые установленные стропила сразу усиливаются стойками, подкосами и другими, дающими жесткость и надежность конструкции, элементами системы.
• Далее, поднимаются и устанавливаются остальные стропильные пары.
• При необходимости, их связывают между собой прогонами и лежнями.
• Устанавливая систему стропил, все ее элементы закрепляются временно, так как возможно позже придется какие-то из них подгонять и переустанавливать. Основательно они крепятся только после выверки всей системы. Тогда для креплений применяются уголки, скобы, а при необходимости — скользящие элементы. В разных местах соединений применяются саморезы, гвозди, болты, скобы и шпильки.

• После того, как система в основном установлена, стропила могут удлиняться «кобылками» на свесах — это делается для того, чтобы стены строения были как можно лучше укрыты от попадания на них влаги во время дождя.
• Следующим этапом работы идет устройство обрешетки сверху стропил. Толщина и ширина досок для этой части конструкции выбираются с учетом технологии монтажа выбранного материала для кровли – это будет зависеть от ширины, веса и длины его листов.

Видео: монтаж стропильной системы двускатной крыши

Цены на различные виды крепежа для стропил

Односкатные системы

Принято считать, что односкатную систему используют только при устройстве крыши гаражей, сараев, беседок и других нежилых построек, но это совсем не так. Такая крыша прекрасно служит и для покрытия жилых домов, и под ней даже можно устроить дополнительную теплую комнату, если правильно рассчитать уклон конструкции.

Односкатную систему можно рассматривать, как половину двускатной крыши, но с некоторыми отступлениями.  Например, если при установке двускатной крыши фронтонной частью является ширина строения, то при односкатной — его длина.

Фронтон может быть поднят из кирпича или деревянных брусьев и досок. Высота его будет зависеть от выбранного уклона крыши. Фронтон крыши поднимают высоко, если под ней будет устроена дополнительная комната.

Стропила в данной системе укладывать проще, но если расстояние между стен достаточно большое, то все равно необходимо для жесткости установить дополнительные поддерживающие элементы.

Чтобы правильно определить нужный угол уклона односкатной системы, нужно опираться на следующие факторы:

• Толщина снежного покрова в зимний период и среднее количество осадков в другие времена года.
• Вес кровельного покрытия, которым планируется застелить стропильную систему.
• Временные нагрузки, в виде порывов ветра.

Угол этого вида крыши может варьироваться от 5 до 45, а иногда встречаются здания с углом даже в 60 градусов.

Монтаж односкатного варианта производится на месте, т.е. на высоте, так как опорами для стропил служат фронтонная и задняя стенка строения.

Если уклон крыши в одноэтажном особняке не слишком большой, то стропила могут быть продлены вперед с фронтальной или задней стороны дома. Это делают для того, чтобы устроить под кровлей веранду или террасу.

Мансардные системы

Если в проекте сразу заложено сделать мансарду дома жилой, то можно выбрать одну из двух конструкций крыши. Выбор будет зависеть от желаемой площади мансарды и высоты потолка. Это может быть двускатная с высоко поднятым коньком или ломаная мансардная крыша.

Двускатная крыша

Для того чтобы устроить под двускатной крышей дополнительное помещение, пространство должно быть свободным от различных дополнительных креплений. Поэтому придется обойтись минимальным их количеством.

Обязательными в этой конструкции будут стойки и затяжки — они же выполнят функции обрешетки, на которую будет крепиться отделочный материал стен и потолка создаваемого помещения.

Но в этом случае очень важно для балок перекрытия использовать массивные бруски, которые спокойно выдержат массу стропильной системы с утеплением и кровельным материалом, плюс всю нагрузку, даваемую предметами мебели, которые будут установлены в комнате. Кроме этого, нужно монтировать бруски балок перекрытия на небольшом расстоянии друг от друга, которое не должно превышать 50 ? 60 см, но чтобы стены строения без проблем выдержали всю нагрузку, они должны быть достаточно массивные и прочными.

Монтаж системы проходит в той же последовательности, что и двускатной крыши.

Мансардная Lb00;ломанаяMc64; конструкция

Мансардная конструкция крыши дома — более сложная, чем обычная двускатная, но ее преимущество в том, что жилая площадь, которая получается в результате ее монтажа, будет гораздо больше, а потолок — выше.

Этот вид крыши называют ломаными, так как система состоит из двух частей, в каждой из которых стропила расположены под разным углом.

Боковые стропила могут быть расположены под углом в 30 или 45 градусов от вертикали — это самый распространенный вариант их установки.

Верхнее коньковое стропила закрепляют под углом, который может варьироваться от 5 до 30 градусов от горизонта.

В мансардной конструкции могут использоваться обе системы стропил. Нижние стропила предпочтительнее устраивать по наслонной системе, но если в строении нет капитальных перегородок, то можно использовать и висячую. В последнем случае, балки чердачного перекрытия, равно, как и стропила, должны устанавливаться на расстоянии не более 50—60 см друг от друга. Нужно отметить, что стены должны быть хорошо укреплены, так как нагрузка на них будет выпадать достаточно серьезная, гораздо больше значительная, чем при устройстве двухскатной крыши.

Рекомендовано в целях безопасности на балки чердачного перекрытия сделать настил из досок, он может быть временным или же сразу постоянным.

• Начало возведения нижней стропильной системы, начинают с установки стоек, закрепленных обвязками сверху, а снизу — балками перекрытия. Расстояние между системами стоек и будет шириной помещения, а их высота определяет высоту комнаты.

• Этот каркас определит размещение остальных элементов системы.
• Далее, нужно найти середину расстояния между рядами стоек, и это определит место расположения конька в вышерасположенной части мансарды. В этом месте устанавливается вертикальный брус, такой же высоты, что и система стоек.

• Затем, устанавливаются боковые стропила, их закрепляют на обвязку стойки и балку перекрытия, таким образом, получаются треугольники, в которых стойка и балка перекрытия образуют прямой угол.
• Когда все боковые элементы будут установлены, приступают к монтажу балок перекрытия мансардного помещения, они также крепятся бруску обвязки и концу бокового стропила. Схема этой связки показана на первом рисунке в этом разделе.
• Далее, балки перекрытия связываются между собой  горизонтальной рейкой, которая набивается сверху них, посередине конструкции.
• Устанавливаются коньковые стропила, которые подпираются подкосами. Их прикрепляют к рейке, связывающей балки перекрытия.

•  На коньке стропильные ноги могут быть закреплены на коньковой доске или же соединяются металлической или деревянной накладкой между собой
• Иногда для жесткости конструкции между коньком и балкой перекрытия устанавливают поддерживающую бабку.

• Делается обрешетка фронтонных стен с проемами для окон. Если вход в мансардное помещение будет с улицы, то на одном из фронтонов, кроме того, предусматривается проем для двери.

• Далее, если это необходимо, вся стропильная система обшивается обрешеткой или же фанерой, если в качестве кровельного материала выбрана мягкая кровля, например, гибкая черепица.

 Видео: пример монтажа стропильной мансардной системы

Обустраивать стропильную систему совсем непросто, и в одиночку с этой работой не справиться — потребуется, как минимум, два помощника. Желательно, чтобы хотя бы один из приглашённых мастеров обладал определенным опытом в данной сфере строительства.