Устройство и по-шаговый монтаж стропильной фермы

Основой прекрасной и надёжной крыши считается крепкая конструкция стропильной фермы. Важно собрать её таким образом, чтобы она служила долгое время, тем более в трудных местах примыкания к поверхности стен строения, дымоотводам и трубам системы вентиляции. В зависимости от веса снега, нагрузки ветра и тяжести крыши нужно подобрать хороший шаг стропильных ног и схему выполнения узлов сочленения индивидуальных элементов стропильной группы. Мы будем рассматривать варианты крепления частей конструкции к перекрывающим балкам и конькам, способы увеличения нагрузочной способности стропил и по-шаговый монтаж ферм и сложной крыши в общем.

Устройство стропильной фермы

Строительство крыши считается последним этапом строительства дома, она определяет защитная степень строения от воздействий атмосферы и облик внешности всего здания в общем. Кровельный каркас, на который устанавливается кровля и теплоизолятор, именуется стропильной фермой. Устройство стропильной группы зависит от варианта крыши и её трудности, от условий климата и от назначения помещения чердака. Она фиксируется на мауэрлат, зафиксированный на поверхности стен дома вдоль периметра, и состоит из таких элементов:

• перекрывающая балка или затяжка — горизонтальный брус, опирающийся на мауэрлат;
• висячие или наслонные стропила, которые закрепляются снизу к затяжке или мауэрлату, а в верхней соединяются и создают конёк;
• прогон — брус, объединяющий фермы стропильной группы;

В зависимости от типа и размеров крыши стропила бывают наслонными, висячими или комбинированными, однако их важные элементы в большинстве случаев повторяются

Накосные стропила четырехскатной крыши фиксируются нарожниками и шпренгелями, чтобы обеспечить одинаковое распределение нагрузки

Более непростые виды крыш появляются из конфигурации скатных, шатровых и четырехскатных типов, их стропильная ферма также собирается из описанных компонентов.

Основой любой стропильные системы и ферм считается жёсткое треугольное соединение, которое добавляет прочность системы крыши и дает возможность держать вес снега и ветровое действие.

Способы устройства стропильных систем

Стропильная ферма любого вида необходима для изготовления наклонных скатных поверхностей, с которых осадки стекают вниз, не скапливаясь на кровле. Более того, наклонная поверхность лучше противостоит разнонаправленным нагрузкам ветра. При устройстве стропильной фермы могут применяться следующие типы стропильных систем:

• стропила висячего типа, опираются исключительно на наружные стены строения и затяжку, а соединяются между собою ригелями, стойками и подкосами;
• наслонные стропильные ноги имеют дополнительные опоры на межкомнатные перегородки дома и жёстко крепятся при помощи добавочных компонентов;

Висячие стропильные ноги не имеют жёсткой опоры в месте конькового соединения, а наслонные опираются на межкомнатную перегородку строения через лежни, стойку и прогон

Из данных типов стропильных систем собираются различные виды крыш. Рассмотрим наиболее распространенные варианты устройства скатных систем разной комбинации.

Стропильная система односкатной крыши

Односкатки применяется во время строительства домов за городом, гаражей, бань и нежилых помещений. Подобные крыши делают с применением самый простой стропильной фермы, которая может ухудшаться с увеличением длины ската. Если расстояние между стенками строения больше 4,5 м, то стропила увеличивают подкосами. При пролётах более шести метров нужно применять по две подстропильные ноги со всех сторон или устанавливать дополнительную вертикальную стойку с симметричными укосами.

Выбор конструкции стропильной системы односкатной крыши зависит от длины ската, при этом разрешается применение составных балок

По мере увеличения длины ската конструкция стропильной фермы затрудняется жёсткими треугольными элементами и схватками, что добавляет ей дополнительную стабильность.

Исходя из навыка автора данной публикации, для мягких материалов для кровли при маленьких углах наклона скатов нужно применять сплошную обрешётку из фанеры толщиной от 12 мм. Когда используется кровельный лист, необходимо уменьшать шаг обрешётки до 10 см, повышать нахлёст до 15 см и дополнительно покрывать герметиком места стыка листов.

Двускатные и ломаные мансардные конструкции

Двускатный вид крыш, обычный для всей территории нашей родины, хранит востребовательность и сейчас. Этому помогают простота и прочность стропильной фермы, а еще возможность оборудовать холодный или обитаемый чердачный этаж. В основном, щипцовая крыша с мансардой образуется висячими стропильными ногами без средней опоры, а её жёсткость обеспечивается ригелями и боковыми стойками, которые и служат поверхностями стен и потолком помещению мансардного этажа.

Двускатные и ломаные крыши очень востребованы в строительстве за городом из-за возможности оборудовать дополнительное жилое подкровельное помещение

Мансардные ломаные крыши выделяются самым большим объёмом встроенной мансарды, каркасная конструкция тут представлена комбинацией висячих и наслонных стропильных систем с самым разнообразным наклонным углом скатов.

Двускатные стропила выделяются конструктивной простотой, значительной прочностью и небольшим расходом материалов для строительства, подобные крыши почасту применяют в бюджетном дачном строительстве.

Четырёхскатные стропильные системы

Четырёхскатные крыши появляются 2-мя трапециевидными и 2-мя вальмами и имеют трудную конструкцию стропильной фермы с опорным каркасом, на который устанавливаются рядовые и диагональные балки. Пространство между стропильными поперечными балками заполняется нарожниками, а добавочной опорой для диагональных ног служат шпренгели, опирающиеся на угловые перемычки.

Четырёхскатные стропила свойственны для четырехскатных и крыш с четырьмя скатами, под которыми можно расположить просторное помещение мансардного этажа

Четырёхскатные крыши прекрасно защищены от разнонаправленных порывов ветра и придают зданию особенный шик, но их минусом считается дорогостоящая и непростая в монтаже стропильная ферма.

Базой для стропильной фермы полувальмовой ккрыши служат стены строения, на которых находятся мауэрлат, прогоны и продолговатые фермы

Стропильная группа голландской крыши, в основном, опирается на боковые и лицевые стены строения и имеет пару отличную от других конструкцию с усечёнными вальмами.

Устройство несущего каркаса четырехскатных крыш

Стропильные ноги четырехскатных крыш сверху сходятся в одной точке и создают многогранную пирамиду. Для увеличения прочности соединения стропил применяются специализированные стыковочные детали, брусья обрешётки и дополнительные нарожники.

Стропильные ноги шатровой системы сходятся сверху в одной точке и фиксируются между собой стяжками, снизу они крепятся при помощи запилов

Четырехскатные крыши придают зданию оригинальный образ, но выделяются очень высоким расходом покрытия для кровли и пиломатериала. Очень часто они применяются на флигелях, беседках, а в усечённом варианте — как крыши эркеров.

Многоскатные стропильные группы

Многоскатные крыши собой представляют скатные части, врезанные под прямым углом друг к другу и образующие в месте соединения внутренние углы или ендовы. Стропильные ноги подобной крыши имеют различную длину, а сборка такой конструкции просит навыков профессионализма, потому как величина и наклонный угол скатов могут разниться один от одного.

Стропильная ферма многоскатной крыши образовывает восемь скатов с тремя углами, в стыковочном месте которых находятся ендовы

Крыши данного типа обязаны гарантировать природное освещение пространства между гидроизоляцией и кровельным материалом и имеют очень красивый внешний вид, однако их не легко устанавливать и утеплять.

Устройство стропильной фермы вокруг трубы

Проход вентиляционных и печных труб через крышу порой просит смещения стропил с нарушением подобранного шага между ними. Но если есть наличие труб достаточно больших размеров, объединённых в один блок, этого бывает недостаточно. Нужно срезать стропильные ноги в месте прохода труб и объединять отрезанные участки с другими стропильными ногами брусками, закреплёнными на уголки. Расстояние между трубой и элементами из дерева обязано отвечать противопожарному зазору в 130–150 мм.

Стропильная ферма вокруг печной трубы выстраивается с учитыванием противопожарного зазора, а вырез крепится дополнительными стойками

Дальше выполняется крепление обрезанных стропильных систем при помощи стоек установленных вертикально к затяжкам или перекрывающим балкам. Аналогичным образом, вокруг трубы образовывается короб, который не соприкасается с её горячей поверхностью и если понадобится заполняется неподдающимся горению теплоизолирующим материалом.

Монтаж кровли сверху покрытия которое уже устарело

В процессе службы покрытие кровли подвергается естественному изнашиванию. Если нет деформации старой стропильной фермы и вы убеждены, что она прослужит ещё длительное время, то ремонт можно произвести качественно и быстро. Когда не хватает времени на разборку старой кровли, можно настелить новое покрытие прямо сверху устаревшей крыши. Чтобы это сделать нужно точно знать, где проходят стропильные балки с контробрешёткой и доски обрешётки.

По личному мнению, составленному на основе практики, для нового покрытия для кровли лучше подобрать профильный лист, кровельную черепицу из металла или битумный шифер, которые не сделают сильной нагрузки на конструкции устаревшей крыши.

Видео: замена кровли без демонтажа старой

Шаг стропил при устройстве кровли

При установке крыши стропильные ноги монтируются на определённом расстоянии один от одного. Это расстояние именуется шагом. Советы по выбору шага стропильной фермы изложены в СНиП II-26–76 * «Кровли». Решение необходимо принимать, беря во внимание следующие параметры:

• вид крыши;
• длину скатов и наклонный угол;
• вид материала для кровли;
• сечение стропильных систем;
• возможную снеговую и ветровую нагрузку.

Шаг и кол-во стропильных систем можно подобрать на основе советов и подкорректировать с учитыванием свойств определенной крыши. Для обычных щипцовых крыш с холодными чердачными этажами расчёт можно произвести, опираясь на следующую таблицу.

Таблица: выбор длины, шага и сечения стропильных систем

Длина стропильных систем, м	Шаг стропильных ног, см	Сечение стропильных систем, мм
До 3	60	50Х150
До 3,5	90	50Х175
До 4	110	75Х175
До 4,5	140	75Х200
До 5	175	100Х200
До 5,5	200	100Х250
До 6	140	100Х200

Для мансардных и непростых крыш требуется очень прочная стропильная ферма с более частым расположением ферм и со сменой шага на стыковых участках с различным типом скатов. На подобных крышах стропильными ногами служит брус у которого сечение 50Х150 и 100Хдвести миллиметров, а шаг подбирается в интервале от 60 до 120 см.

Во время строительства крыш с обитаемым помещением мансардного этажа подбирается брус большего сечения, а стропильные ноги монтируются более часто для хорошей прочности фермы

По наблюдениям автора данной публикации, косвенное воздействие на выбор шага оказывают размеры материала для утепления. К примеру, типовая ширина теплоизолятора составляет 60 см, а возможный шаг стропильных ног сечением 50Хсто пятьдесят миллиметров на крыши с наклонной поверхностью находится в диапазоне от 60 до 120 см. Рачительные хозяева подбирают шаг кратным 59 см, чтобы плотно и без щелей собрать утепляющие маты между стропильными ногами.

Устройство крыш трудной конструкции

К сложным крышам относятся многоярусные решения архитектуры, которые часто выделяются смешением стилей, к примеру, кровля с наклонной поверхностью с эркером или комбинирование четырехскатной конструкции с шатровым элементом. Даже обыкновенная многоскатная крыша со щипцами на различных уровнях имеет очень часто очень непростую систему стропил. Проектирование подобных систем осуществляется в согласии с требованиями СП 64.13330.2011 «Конструкции из дерева» и СП 17.13330.2011 «Кровли». К работам по проекту следует привлечь профессиональных мастеров, потому как даже маленькая ошибка может привести к браку и потере дорогих материалов.

Непростые крыши необходимо строить лишь по готовым проектным решениям, которые содержат всю интересующую информацию для выбора материалов и описывают очередность работ по монтажу

Систему стропил трудных крыш можно разбить на более обычные важные части, а в местах их соединения собрать ендовы, стойки стоящие вертикально и горизонтальные балки конькового типа.

При установке трудных стропильных ферм важно смотреть за тем, чтобы на всех скатах сохранялся просвет для вентиляции под крышей, иначе конденсат приведёт к повреждению стропильных систем, обрешётки и теплоизоляционного слоя.

Видео: устройство трудных крыш

Узлы стропильной фермы

Узлы, объединяющие детали стропильной группы, выполняют функцию обеспечения жёсткого и крепкого крепления деталей. К качеству сборки узлов предъявляют высокие требования, потому как в данных соединениях происходит одинаковое распределение нагрузки с несущих компонентов на затяжки, перекрывающие балки и мауэрлат. К главным видам соединений, которые используются при установке стропильных систем, относятся следующие узлы:

• коньковый — место соединения части сверху стропил;
• карнизный — соединение нижней части стропильных систем с мауэрлатом или затяжкой;

Ключевые несущие узлы стропильной фермы требуется выполнять в согласии с очень высокими требованиями по уровню выдерживаемых нагрузок

Есть также особенно непростые соединения, к примеру, узел примыкания накосных стропил четырехскатной крыши к прогону и мауэрлату или узел ломаной мансардной крыши, где соединяются пять деталей стропильной фермы.

Во время сборки ломаной мансардной крыши большое внимание нужно выделить узлу перехода висячих стропильных систем в наслонные, т. к. в них соединяются сразу пять несущих компонентов

Рассмотрим крепежный узел стропильных систем, стоек, прогонов и затяжек на примере ломаной крыши. В нём вертикальная стойка при помощи врезки соединяется с горизонтальным прогоном и затяжкой, дальше к ним устанавливается нижняя стропильная нога, которая опирается на затяжку при помощи врезки и скобы из металла. После верхняя стропильная система скрепляется коньковыми стяжками и тоже врезается в затяжку и крепится на скобу. В прочих узлах стропильной фермы, использующихся на различных видах крыш, применяются аналогичные правила соединения деталей. В качестве элементов крепежа применяются гвозди, шурупы, болты, перфорированные полосы из металла и уголки разной конструкции.

Монтаж стропильной фермы

в начале строительства стропильной фермы нужно провести мероприятия по подготовке для обеспечения эффектной и быстрой сборки. Необходимо создать безопасные условия для выполнения работ, подготовить место для разрезания и изготовления шаблонов, а еще обеспечить наличие пиломатериала и элементов крепежа. Во время монтажного процесса понадобятся рабочие чертежи и такие инструменты:

• угломер (малка), уровень, строительный карандаш, шнур;
• бензопила цепная для грубого разрезания и обрезки;
• дисковая пила, электрический лобзик;
• электрическая дрель, шуруповёрт;
• молоток, стамески.

Перед сборкой нужно сделать шаблоны однотипных компонентов стропильной фермы и удостовериться в их хорошей стыковке и хорошем прилегании на месте монтажа.

Стропильные системы необходимо делать по единому шаблону, причём делать это можно как на земля, так и конкретно на месте выполнения работ

Последним этапом работ по подготовке считается раскрой пиломатериала по размеру, пропитка компонентов антипиреновыми и дезинфицирующими составами и натуральная просушка не менее 24 часов.

При отсутствии документации проекта на крышу важно заблаговременно подобрать методы крепления стропил в коньковой и части карниза, а еще конструктивные решения для соединений деталей в разных соединительных и других узлах.

Крепление стропильных систем к перекрывающим балкам

Крепление стропильных систем на перекрывающие балки или затяжки снизу выполняется всевозможными вариантами в зависимости от трудности фермы и длины, а значит, и веса стропил. Стропильные ноги длиной менее четырех метров и сечением 50Хсто милиметров достаточно крепить к балкам дощатым узлом или при помощи пластин из металла, обрезая брус под важным углом и применяя прибоины.

Выбор варианта крепежа стропил к мауэрлату или перекрывающим балкам зависит от наклонного угла скатов, веса и длины стропильных систем, а еще от возможной внешней нагрузки

При больших величинах длины и веса стропил и возможной снеговой и нагрузки ветра соединение требуется выполнять лобовой врубкой, одинарным или двойным зубом. При этом применяются подбалочные подкладки, обеспечивающие хорошее прилегание резьбовых шпилек. Перед монтажными работами нужно создать шаблоны, которые обеспечивают хороший раскрой материалов на узле врубки и безукоризненное прилегание компонентов. Во избежание сколов на краях перекрывающие балки, следует производить врубку на глубину не менее 2 см и на расстоянии 1,5 h от края балки (где h ? высота балки).

Важно, чтобы отверстия под резьбовые шпильки расположились под угол 90 о к верхней плоскости стропильных систем, потому как это даст хорошее прилегание и качественное крепление деталей между собой без смещений и перекосов.

Как правильно сделать запилы на стропильных балках

В сборочном процессе стропильной фермы нужно состыковывать детали с различными наклонными углами. Для размечивания запилов, врубок и угловых соединений применяются пузырьковые уровни и угломерные инструменты, а при массовом производстве однотипных деталей делаются шаблоны. Запилы на стропилах можно создать в следующей очередности.

1. Брус выставляется на мауэрлат и коньковый прогон, по уровню отмечаются вертикальные линии и точное положение врезки.
2. Наклонный угол крепится на малке, а размеры врезки меряются рулеткой или угольником.
3. При помощи угольника и угломера результаты замеров переносятся на заготовки, после этого отмечаются углы обрезки и размеры шипов врубки.
4. На размеченной заготовке производятся нужные запилы.

Места под запилы отмечаются поэтапно с применением строительного карандаша и угломерного инструмента

Накосные стропила или нарожники приходят к стыку под разнообразными углами в 2-ух плоскостях, в данном случае используя уровень размечается вертикальный угол стыка, а потом необходимый угол примыкания крепится малкой и переносится на деталь.

По мнению автора публикации, раскрой материала по единому образцу не считается ненужной операцией, потому как потери времени на изготовление шаблонов с избытком окупятся во время монтажного процесса, который существенно убыстряется и становится более здравым и качественным. Необходимо обратить собственное внимание на исправное состояние угломерного инструмента и применять исключительно выверенные экземпляры.

Монтаж стропильной фермы собственными руками поэтапно

Большинство владельцев для экономии устанавливают крышу дома собственными силами. Если есть наличие некоторого опыта связанного со строительством такое решение считается вполне оправданным, потому как даже непростые крыши вполне реально собрать собственными руками, имея документацию проекта. При отсутствии проекта нужно самому сделать чертёж будущей конструкции с ключевыми показателями и размерами компонентов стропильной фермы.

Заготовки для стропильных систем можно собирать на земля или прямо на крыше. В большинстве случаев делается треугольник из 2-ух боковых балок и нижней затяжки, все другие детали устанавливаются после того как произошла установка фермы в вертикальное положение. Каждую конструкцию необходимо делать по заблаговременно выполненному и опробованному на точке установки шаблону. При существенных длине и весе компонентов конструкции сборка выполняется в несколько этапов.

Монтаж изготавливается в следующей очередности.

На резьбовые шпильки армопояса или последний венец стен вдоль периметра устанавливаются цельные брусья мауэрлата для обеспечения одинакового распределения нагрузки со стропильной фермы на стенки строения.

В домах их бетона или шлакоблоков мауэрлат ставится на шпильки, вмурованные в железобетонный пояс, в строениях из дерева его роль в большинстве случаев играет последний венец стены

Первыми монтируются стропильные системы на фронтонах

Между установленными на фронтонах стропильными системами натягиваются направляющие шнуры для контроля правильности положения промежуточных компонентов

После того как произошла установка всех стропильных систем устанавливаются горизонтальные прогоны и дополнительные усиливающие детали

Монтаж гидроизолирующей плёнки, контробрешётки и обрешётки оканьчивает работы по сборке стропильной фермы

Как показывает опыт, что при длине стропильных систем более шести метров увеличивать их в стыках нужно с использованием шипа, двусторонних накладок и при помощи резьбовых шпилек или болтов, установленных с шажком от 15 до 20 см. Место стыка необходимо увеличить дополнительными стойками или подкосами. В 2010 году по указанной технологии автором была установлена крыша с длиной стропил более восьми метров, сейчас на скатах прогибов и прочих изменений формы не обнаружено.

Непростые крыши устанавливаются, начав с ключевых конструкций несущего типа, на которых основывается стропильная ферма. После монтируются рядовые и диагональные стропила, нарожники и дополнительные компоненты. Напоследок разнотипные части состыковываются между собой в общую систему.

Советы по установке своими силами

По мнению автора данной публикации, который смонтировал собственными руками три крыши различной сложности, монтаж стропильной фермы можно и необходимо проводить самому. Первая крыша была раскроена и собрана по чертежу за 4-ре дня, а на пятый и день 6 были смонтированы гидрозащита, обрешётка, лобовые доски и материал для кровель. На вторую крышу ушло три с половиной дня, а третья была возведена уже за 2 дня. С ростом мастерства и при правильном планировании работ монтаж стропильной фермы существенно убыстряется. Если есть строительный навык, то установить крышу с подобающим качеством очень легко. Во время появления трудностей нужно привлечь для консультации инженеров-проектировщиков или строителей с большим опытом, которые смогут помочь в проблемной ситуации.

Видео: устройство и монтаж стропильной фермы

Мы посмотрели варианты сборки стропильной фермы в местах сочленения с трубами, сверху старых крыш, в местах примыкания к мауэрлату, а еще в случае трудных конструкций стропил. Заодно изучили определенные способы соединения компонентов ферм и скатов. Крышу можно собрать и собственными руками, важно строго соблюдать пошаговую инструкцию и неукоснительно выполнять технику безопасности, тогда успех будет гарантирован.