Конструкции крыш: устройство стропильной системы (с фото)

Стропильная система крыши – это несущая конструкция, которая наряду с кровлей принимает на себя все внешние нагрузки. Устройство стропильной системы скатной крыши отличается от устройства стропильной системы мансардной крыши. Главное отличие – в смещенном центре тяжести. Подробнее о том, как устроена стропильная система разных видов крыш, вы сможете прочесть ниже.

Основные элементы стропильной системы крыши

Основными элементами стропильной системы являются стропильные ноги, вертикальные стойки и наклонные подкосы. По своей конструкции стропила подразделяются на наслонные и висячие. Если пролет крыши (расстояние между опорами) не превышает 4,5 м, наслонные стропила концами опираются только на стены здания. При увеличении пролета до 6,5 м стропила дополнительно опирают на подкосы. В том случае, если требуется получить еще большую ширину перекрываемого пролета, стропильные ноги через стойки дополнительно опираются на промежуточные опоры. Даже при наличии одной дополнительной опоры это позволяет увеличить ширину пролета, перекрываемую наслонными стропилами до 12 м, а двух опор — до 15 м.

Стропильная система опирается на стены здания и крепится к ним различными способами. Для стен, изготовленных из дерева (брус, бревно), стропильные ноги врезаются в верхние венцы. В домах, изготовленных по каркасно-щитовой технологии, их крепят к верхней обвязке, а для каменных стен используют специальную подкладку — мауэрлат. Обычно эту роль исполняют брусья толщиной 150—170 мм, которые располагаются по всему периметру здания. В некоторых изданиях указано, что мауэрлат может быть не цельным и подкладываться только под стропильную ногу. Делают это в целях экономии, но при этом теряется целостность конструкции и нарушается устойчивость кровли, так как именно мауэрлат должен обеспечить равномерную передачу нагрузок от стропил на несущие стены.

Вертикальные стойки и наклонные подкосы препятствуют провисанию стропильных ног. Вместе с ригелями и распорками они создают мощный каркас, позволяющий стропильной системе противодействовать весу элементов кровли и атмосферных осадков. При этом необходимо учитывать, что при такой схеме на стену передаются не только вертикальные нагрузки, от веса конструкций крыши, но и горизонтальные, возникающие вследствие давления стропил. Поэтому наслонные стропила применяют в зданиях с массивными стенами, которые в состоянии воспринимать распорные нагрузки от стропил.

Висячие стропила опираются только концами на стены здания и не требуют промежуточных опор. При этом они не передают на стены горизонтальные нагрузки, что позволяет устраивать такую стропильную систему в зданиях с легкими стенами, например, изготовленных по каркасно-щитовой технологии. Кроме того, висячие стропила используются в том случае, когда пролет крыши составляет более 7 м, и нет возможности установить дополнительные опоры.

Ниже представлены фото стропильной системы конструкции крыши и всех её элементов:

Фотогалерея

Конструкция стропильной системы скатной и мансардной крыши

Простейшая несущая конструкция стропильной системы скатной крыши, созданная на основе висячих стропил, позволяет перекрыть пролет до 7 м и состоит из двух стропильных ног, у которых верхние концы сходятся в коньке и прорезаются в полдерева. Нижние концы стропильных ног врезаются в горизонтальный брус (затяжку). Для того чтобы стропила не прогибались, их дополнительно распирают ригелем. При ширине пролетов более 7 м в стропильную конструкцию для прочности добавляют бабку, крепящуюся в коньке и в затяжке.

Дополнительно всю стропильную систему дома укрепляют подкосами, а иногда и ригелями. Для того чтобы уберечь крышу от повреждения при сильных порывах ветра, рекомендуется концы стропильных ног кроме крепления в затяжке закреплять и за стены здания. Для домов с каменными стенами это делают с помощью толстой проволоки, один конец которой прикреплен к стропильной ноге, а другой — к костылю, вбитому в шов каменной кладки на расстоянии 300—350 мм от верхнего края стены, или к балке чердачного перекрытия. В деревянных домах вместо проволоки используется железная скоба, соединяющая стропила с предпоследним венцом сруба.

Как видно на фото, стропильная система мансардной крыши имеет особую конструкцию. Чаще всего стропила концами опираются только на стены здания, но в некоторых случаях они могут устанавливаться с дополнительной опорой на внутреннюю стену. Особенностью мансардных систем является применение междуэтажного перекрытия вместо затяжки. Это обусловлено тем, что нижний пояс служит основой для пола мансардного помещения. Верхние и нижние пояса, а также вертикальные стойки и горизонтальные схватки рекомендуется делать спаренными, то есть из двойных брусьев. Впрочем, в случае с дополнительной опорой на внутреннюю стену от этого правила можно отойти.

Материалы для стропильной системы

Обычно несущую конструкцию делают из лесоматериалов (доска, брус) хвойных пород (в домах с каменными стенами стропила могут быть сделаны из железобетона или металла), которые нуждаются в проведении определенных защитных мероприятий, продлевающих срок службы древесины. Как обычно—это обработка древесины антисептиками, огне- и биозащитными препаратами. Кроме того, в процессе строительства и дальнейшей эксплуатации необходимо обращать внимание на качество прокладок из изоляционных материалов в местах соприкосновения дерева с каменной стеной, предотвращение протечек кровли, создание и поддержание в сохранности влагоизоляционного (со стороны кровли), пароизоляционного (со стороны эксплуатируемых помещений) слоев и вентилируемых зазоров.

При приобретении материалов особое внимание следует уделять качеству пиломатериалов для стропильной системы. Так, например, на изготовление затяжки можно использовать древесину только 1-го сорта; стропильные ноги и стойки делают из древесины 1-го или 2-го сорта; подкосы, а также все дополнительные крепежные и распорные элементы — из древесины 2—3-го сорта.

Оптимальным сечением для бруса, идущего на изготовление стропил любой конструкции, является 50 х 180 мм. Для стоек и подкосов обычно используют доски шириной 150 мм и толщиной 25—32 мм.

Фотогалерея

Обратите внимание на фото: стропильная система крыши может быть выполнена из клеенного бруса. Он имеет более высокие физико-механические показатели, чем обычные пиломатериалы, что позволяют устраивать стропильные системы на пролетах до 24 м. При этом они во много раз будут легче металлических аналогов.

Ориентировочное расстояние между стропильными ногами в зависимости от сечения стропил и расстояния между опорами можно определить из таблицы.

Вблизи от источников тепла (например, дымовых каналов) для стропильных ног создается угроза возгорания, кроме того, они пересыхают, вследствие чего теряют прочность и лишаются защитной пропитки. Поэтому они должны находиться на расстоянии не менее 400 мм от источника тепла.

Необходимо также учитывать, что расстояние между стропильными ногами зависит от угла уклона крыши и климатических условий региона (в частности, толщины снегового покрова). Так, например, среднее расстояние на крышах с уклоном более 45° может быть увеличено до 30 %, а для крыш домов, расположенных в снежных районах, напротив, уменьшено до 20 %.