Интернет-магазин 
Стропильная система задаёт геометрические и эксплуатационные параметры скатной крыши. Из-за нарушений в технологии монтажа, из-за огрехов в изготовлении элементов могут появиться деформации, которые чреваты снижением несущей способности, потерей устойчивости и даже разрушением кровли.
Чтобы соорудить надёжную кровельную конструкцию, нужно чётко знать, как выполняется распиловка и установка стропил с последующей фиксацией к опорным элементам.
Классификация стропильных ног
Стропилами, или же стропильными ногами, называются деревянные или металлические балки, установленные на короб дома под заданным углом. Они определяют конфигурацию кровельной конструкции, принимают на себя и стойко сопротивляются сумме постоянных и временных нагрузок, действующих на верхнюю ограждающую систему постройки.
Стропильные ноги классифицируются по нескольким признакам:
- По типу опирания. С опорой непосредственно на мауэрлат — горизонтальный брус, укладываемый по периметру стен. Или через специальные промежуточные элементы (например, ригели, подкосы). Способ опирания зависит от конструкции крыши и её размеров.
- По форме. Могут быть прямыми, криволинейными для сложных архитектурных форм или составными, которые собираются из нескольких элементов для увеличения длины.
- По материалу. Традиционно изготавливаются из древесины хвойных пород (сосна, ель, лиственница), прочной, доступной и относительно недорогой. Однако в современных условиях всё чаще применяются металлические стропила из профилированных труб или стальных балок. Металлические конструкции прочнее и долговечнее деревянных, но требуют специальных навыков монтажа и использования сварочного оборудования.
Конструктивная простота стропильных ног крайне обманчива. На самом деле это довольно сложные элементы, требующие тщательной разметки и аккуратного раскроя. Нестыковки в соединениях стропильных ног с мауэрлатом, друг с другом и прочими составляющими системы приводят к изменению формы скатов, нарушению целостности покрытия и разрушению узлов.
С другой стороны, грамотная установка стропильных ног может скорректировать некоторые ошибки в возведении коробки дома. В таких ситуациях элементы каркаса изготавливают в индивидуальном порядке и скрупулезно подгоняют по факту непосредственно на объекте.
Виды стропильных систем
Однако прежде чем разбираться со спецификой монтажа, нужно выяснить, в чём заключаются их конструктивные различия, согласно которым стропильные ноги делятся на две группы:
- Висячие. Не имеют промежуточной опоры, поэтому для уменьшения распирающих нагрузок соединяются в нижнем поясе горизонтальной затяжкой. Полученная жёсткая ферма обеспечивает передачу только вертикальных нагрузок от крыши.
- Наслонные. В вершине крыши стропильные ноги крепятся к коньковому прогону, снизу опираются на мауэрлат. Нагрузка на распор передаётся на несущие наружные и внутренние стены.
От того, к какой группе относятся стропильные ноги, зависит сфера их применения и технология установки. Висячие фермы собирают на земле, затем их в готовом виде поднимают на крышу и устанавливают.
Плюс висячих стропил — возможность выполнить максимально точно узловые соединения. Если в сооружении крыши используется самый простой вариант висячей фермы с затяжкой внизу, можно отказаться от устройства мауэрлата, вместо которого вполне подойдет неширокая выравнивающая доска.
Минусы висячей технологии сопутствуют преимуществам. К примеру, собранную вдали от объекта ферму гораздо сложнее транспортировать к месту установки, чем доски и брус для наслонных стропилин. Есть ограничения по перекрываемым пролётам: пределом считается 14 м, свыше которого неразумно устанавливать склонные к провисанию деревянные балки без промежуточных опор.
Наслонная система применяется для крыш с большим пролетом. Стропила опираются на мауэрлат и внутренние несущие стены или столбы. В этом случае стропила работают преимущественно на изгиб.& Для увеличения жёсткости и равномерного распределения нагрузки применяются ригели, подкосы и стойки. Наслонная система позволяет строить крыши более сложной конфигурации, включая мансардные и многоскатные. Угол наклона скатов может варьироваться в широких пределах.
Собирается и монтируется наслонная конструкция дольше, чем висячая. Стропила укладываются поштучно, их положение можно скорректировать, чтобы в итоге сформировать безукоризненно выровненную плоскость ската.
Специфика изготовления и укладки стропилин
Изготовление стропил – ответственный этап, требующий точности расчётов и аккуратности выполнения. Необходимо учитывать угол наклона скатов, длину стропил, расстояние между ними, а также снеговые и ветровые нагрузки на крышу. Для возведения стропильной системы понадобятся пиломатериалы – доска или брус не ниже 2 сорта и влажностью не более 12%.
Изготовление стропил начинается с заготовки шаблона. Затем пиломатериал обрезается до нужного размера с небольшим запасом. При установке проводится окончательная корректировка и закрепление.
Залог правильной сборки всей системы — точность распиловки. Для обеспечения прочного соединения стропил с мауэрлатом и коньком крыши необходимо выполнить следующие операции:
- Разметка. Угол распила определяется углом наклона ската и конфигурацией крыши.
- Распиловка. Используются ручные или электрические пилы, обеспечивающие точность и чистоту реза.
- Обработка торцов. Для защиты от влаги и гниения используются антисептические пропитки и специальные лакокрасочные материалы.
Заготовленные детали для стропильной системы устанавливаются в проектное положение и закрепляются, либо заранее соединяются на земле.
Типы узлов опирания стропил на мауэрлат:
- Скользящие — с возможностью небольшой подвижки при усадке, свойственной деревянным зданиям и конструкциям.
- Жёсткие — не предполагают никаких деформаций в узле.
При монтаже деревянных конструкций используется металлический крепёж, соединения на врубках. Зачем нужны запилы и врубки? Дело в том, что площадь контакта стропил и мауэрлата небольшая. Чтобы увеличить площадь опоры в узле сопряжения, в брусе или доске выбирают угловую врубку, выпиливают зуб или пришивают опорный брусок. Для надёжного упора плоскость запила должна быть чётко перпендикулярна направлению осевой нагрузки в элементе.
Отметим, что узлы стропильных систем в некоторых случаях не должны быть абсолютно жёсткими. При усадке деревянных домов могут возникать разнонаправленные деформации. Чтобы их компенсировать, используются скользящие крепления. Они позволяют стропилам свободно перемещаться в определенном направлении, сохраняя устойчивость и не разрушая при этом окружающие конструкции.
Эти тонкости следует знать и мастеру, решившему заняться изготовлением и монтажом стропильной системы своими руками, и владельцу строящегося дома, не желающему расплачиваться за некачественные трудовые усилия бригады строителей.
Разберём распространенные варианты, чтобы уяснить суть процесса.
Сооружение каркаса крыши по висячей технологии
Рассмотрим пример возведения стропильной системы над бревенчатым срубом бани. Пролёт между стенками небольшой, его проще и разумней перекрыть висячей конструкцией, установка которой будет производиться на перепуски потолочных балок – матиц.
Бревенчатая основа – вариант практически идеальный для установки висячих систем, так как его проще всего стесать в горизонт, устранив необходимость подгонки стропилин в случае нарушения геометрии стопы. Нет никакой необходимости в устройстве мауэрлата. Однако затяжку придется передвинуть вверх, чтобы обойти верхний венец сруба и сформировать полезное чердачное пространство.
Перед выполнением монтажа стропил проводится поэтапная подготовка сруба. С обеих сторон стопы выравниваем перепуски согласно шнурку, привязанному к забитым в две крайние балки гвоздям. Сверху перепусков стесываем горбыль так, чтобы край каждой балки завершался плоской горизонтальной площадкой.
Образовавшуюся после стесывания верхней выпуклости бревна пласть по краям балок выравниваем в горизонт по уровню. Прикладываем указанный контрольный инструмент к трём и более балкам одновременно. Если уровень недостаточно длинен для проведения подобной проверки, используем вместо него длинную рейку или доску.
После стесывания всех излишков проводим разметку гнезд под стропильный зуб. Для этого вновь используем гвозди и шнурку. Заметим, что расчертить на перепусках места выборки гнёзд можно как до сооружения висячих ферм, так и после. Однако гораздо удобнее сделать гнёзда перед изготовлением стропилин. Они помогут с более высокой точностью провести примерку.
Чтобы облегчить себе работу, желательно найти центр сруба со стороны будущих щипцов. В этих точках рекомендуют прибивать по контрольной рейке, одно из ребер которой будет обозначать ось симметрии. Можно обойтись без реек, если в сооружении крыш уже имеется некоторый опыт.
Дальше приступаем к изготовлению шаблона стропильных ферм:
- Две доски-дюймовки длиной на 10 – 15 см больше, чем запроектированная длина стропилин, сшиваем в вершине гвоздем или болтом так, чтобы они могли поворачиваться вокруг этой соединительной точки.
- На установленной по центру будущего щипца рейке отмечаем проектную высоту стропильной системы. Еще одну метку проставляем выше неё – это высота зуба, точнее, длина вертикали, отложенной от основания зуба до его вершины.
- Сшитые в одной точке доски выставляем на крайние перепуски так, чтобы угол каждой доски упирался в будущее гнездо под зуб.
- Совмещаем точку соединения досок с верхней отметкой на рейке, определяющей длину стропилин с зубом.
- От нижнего угла обеих стропилин откладываем высоту зуба, возвращаемся с заготовкой шаблона на землю и выпиливаем зуб по разметке.
- Возвращаем заготовку шаблона на место, устанавливаем её, заведя зубья в предназначенные им гнезда. Может получиться так, что после установки вершина заготовки не совпадет с указаниями рейки. Тогда надо вырвать гвоздь и скорректировать положение вершины, обязательно отметив новую точку.
- После подгонки вершины прочерчиваем на обеих досках вертикальную линию их предстоящего стыка, замеряем размер ригеля и отмечаем на обрезках доски форму накладок для верхнего стыка стропилин.
Если все вышло точно и корректировок больше не требуется, шаблон готов. Возвращаемся вместе с ним на землю. Разбираем заготовку и делаем запилы по отмеченным линиям. Полученные в результате примерки и подгонки детали будут служить эталоном для практически поточного производства стропильных ферм в требующемся количестве.
Висячие фермы соберём на земле. Их установку, как и примерку, должны проводить минимум два человека. Одному мастеру просто не справиться с подобной работой. Находящийся наверху исполнитель будет устанавливать ферму, а второй — изменять её положение согласно указаниям отвеса. Положение каждой выровненной и установленной фермы следует фиксировать временными распорками.
Чтобы увеличить устойчивость системы, под стропилины установим стойки:
- Разметим матицы под место установки дополнительных опор уже проверенным способом: забьём по гвоздю с противоположных сторон и натянем шнурку.
- Выдолбим в бревнах гнезда согласно разметке.
- Примерим обрезок бруска к месту установки. Отметим на неё линию запила с учётом высоты шипа.
- Изготовим стойку и две накладки для её крепления к стропилине.
- Установим сделанную опору и аналогичным образом закрепим положение стропильной фермы с другой стороны. По выверенной схеме продолжаем работать, пока не оснастим каждую стропилину дополнительной опорой.
Для обеспечения жёсткости висячей системы стропильные фермы соединяются ветровыми связями – досками, жердями или рейками, прибитыми изнутри конструкции. С внешней стороны стропильного каркаса жёсткость повысится за счёт сооружения обрешётки.
К матицам стропильные ноги крепятся гвоздями 200 мм или угловыми скобами. В этом плане металлические уголки и пластины с перфорацией под крепёж ощутимо проигрывают традиционным методам. К боковинам стропилин прибиваем кобылки, выполненные из доски, ширина которой вполовину меньше материала, использованного в изготовлении стропилин.
Длина кобылок должна быть на 70 – 80 см больше запроектированной ширины свеса. Это расстояние нужно для надёжного соединения их со стропильными ногами. Кобылки можно раскроить заранее, а можно и без предварительных распилов прибить обрезки узкой доски к стропилам, после чего оформить линию карниза. Однако первый вариант удобнее и экономнее.
В большинстве случаев, как и в приведённом примере, кобылки необходимо частично заглублять в перепуски матиц, для этого:
- Отмечаем по факту ширину кобылки на перепуске.
- Делаем пилой два пропила согласно разметке на 2/3 толщины кобылки. Также пилой надпиливаем бревно между крайними запилами. Дорабатываем углубление стамеской в сопровождении молотка.
- Устанавливаем кобылки в сформированные выемки, сшиваем их со стропилиной гвоздями длиной по 100 мм.
После монтажа всех кобылок в крайние забиваем по гвоздю. Натягиваем контрольную шнурку и отмечаем, где следует отпилить излишки.
Устройство наслонного каркаса крыши
В сооружении стропильного каркаса по наслонной технологии есть много общего с установкой висячей конструкции. Примерка проводится практически в той же последовательности, поэтому описывать действия дважды не имеет смысла. Основная разница в способах формирования верхнего узла, ведь у вершин наслонных стропил есть опора – коньковый прогон.
Если вверху наслонные стропила банально опираются на коньковый прогон, их укладывают либо с разбежкой, то есть параллельно друг дружке, либо со строго вертикальным стыком, аналогичным состыковке висячих ног. Однако в большинстве случаев верхнюю часть стараются закрепить врубкой или вертикальным запилом с плотным примыканием его к коньковому брусу.
Есть схемы, согласно которым наслонные стропилины опираются не на коньковый, а на боковой прогон. В таких ситуациях верх формируется по висячему принципу, а точку опирания на прогонную балку оформляют угловой врубкой.
Разберём наиболее востребованный в частном строительстве вариант сооружения стропильных ног с опиранием на нижнюю угловую врубку и на коньковый прогон через вертикальный запил. Отметим, что максимальная глубина врубки не должна превышать 1/3 ширины доски.
Вариант разметки строительным угольником:
- На угольнике отмечаем в масштабе высоту крыши и половину пролёта. Эти величины отображают уклон скатов и задают основные углы. Пропорции необходимо точно выдержать.
- Если дальнейшее использование угольника не планируется, то пометить отложенные точки можно прикрученными бобышками или короткими винтами с шурупами, если планируется, то лучше краской, которая снимается растворителем.
- К уложенной плашмя доске прикладываем угольник той стороной, на которой отмечена высота крыши. Проводим черту по показаниям угольника – это линия верхнего спила стропилины – участка её сопряжения с коньковым прогоном.
- Разрезаем по отмеченной линии циркуляционной пилой. Доску для распиловки укладываем плашмя, как положено при разрезании в ширину. Продольные распилы делают с постановкой на ребро.
- От вершины образовавшегося угла откладываем длину так называемой диагонали. Это расстояние от точки сопряжения с прогоном до внешнего края мауэрлата или верхней обвязки, если обустраивается каркасный дом.
- Переносим угольник в эту точку. Проводим линию, параллельную первой.
- Переворачиваем угольник, двигаем им вдоль заготовки так, чтобы слева оказалось 2/3 общего расстояния, а справа 1/3.
- Линия меньшего отрезка как раз и обозначит нам врубку.
- В завершении вычерчиваем на доске абрис карнизного свеса, раскраиваем её по очерчённым линиям и используем сделанную своими руками заготовку стропила для распиловки остальных элементов крыши.
Применить описанный метод можно и без строительного угольника и отметки параметров крыши на нём. Достаточно представлять процесс, чтобы отложить необходимые расстояния обычным чертёжным инструментом. Однако без опыта можно запутаться в вычислениях углов и отрезков.
В помощь начинающим строителям разработан шаблон с вариантами формирования угловых врубок. Он поможет сориентироваться в изготовлении стропильных ног из наиболее распространенных в этой сфере пиломатериалов.
В случаях укладки стропильных ног с врубками в верхней и нижней части следует помнить, что глубина обеих выемок должна быть одинаковой, чтобы в ходе строительных работ не изменился уклон кровли. Обычно для устройства двух равных врубок используют вспомогательный брусок, толщина которого не более 1/3 толщины доски.
Заготовленное стропило тогда устанавливается ребром на мауэрлат и на прогон. Брусок прикладывают сбоку в зоне нижнего и верхнего узла, чтобы очертить врубку.
Если врубка нужна только в нижней части стропилины, а верх будет опираться на прогон запилом, доску устанавливают внизу на мауэрлат, а вверху на прогон и брусок, чтобы в результате раскроя не изменился угол наклона ската. Внизу к будущему узлу прикладывают второй брусок аналогичного размера и очерчивают с его помощью контур будущей врубки.
Для формирования запилов зубом применяются такие же методы. Разница только в форме запила.
Установку наслонных стропилин начинают с монтажа двух крайних ферм. Элементы монтируют по одному, тщательно проверяют их положение с использованием уровня с отвесом. Чаще всего крайние фермы устраивают из спаренных досок, так как на них распределяется больше нагрузки. Их фиксируют временными распорками, затем соединяют шнуркой или рейкой, чтобы обозначить плоскость ската.
Рядовые стропилины, расположенные между крайними несущими фермами, устанавливают согласно указаниям шнурки. При необходимости корректируют положение ног в соответствии с фактической ситуацией.
Выводы
Установка стропильной системы — ответственный процесс, требующий определённых знаний и навыков. Неправильный монтаж может привести к серьезным последствиям. Поэтому, если вы не уверены в своих силах, лучше доверить эту работу профессионалам. Однако тщательное изучение теории, использование качественных материалов и следование всем правилам позволят вам успешно выполнить монтаж стропильной системы своими руками. Не забывайте о безопасности: используйте средства индивидуальной защиты при работе на высоте.
Данная информация носит исключительно информационный (ознакомительный) характер и не является рекомендацией.
