Что такое стропильная нога

Стропильная нога - элементы системы: подкосы, усиление и толщина стропил из бревен, какую ширину и нагрузку выбрать, инструкции на видео и фото

Содержание статьи:

Стропильная система – это конструкция, обеспечивающая прочность крыши и служащая основой для укладки кровельного материала. Она показана на фото.

Крыша – это несущая конструкция, которая выполняет следующие функции:

• придает строению красивый внешний вид;
• принимает на себя внешние нагрузки;
• ограждает чердак от окружающего мира;
• передает нагрузку с обрешетки и материала на ней на стены здания и внутренние опоры.

К главным элементам крыши относятся обрешетка, стропила и мауэрлат. Также в несущую конструкцию входят дополнительные элементы крепежа – ригели, стойки, подкосы стропил, распорки и прочее. На надежность и прочность кровли наиболее влияет система стропил. Стропила – это основная несущая часть крыши. На стропильную систему приходится вес не только кровельного покрытия, но и снежного покрова, давление ветра. Она должна выдерживать все эти воздействия, поэтому расчет производят с учетом типа кровельного материала и климатических особенностей региона.

Конструкция системы стропил

Соединение стропил друг с другом придает жесткость кровельному каркасу, и в результате получается прочная стропильная конструкция. Нагрузка на стропила может быть довольно значительной, например, во время сильного ветра, поэтому каркас крепко связывают с коробкой здания.

При строительстве частных домов и коттеджей обычно используют деревянные стропильные системы, которые легко изготавливаются и устанавливаются. Если же при возведении стен были сделаны ошибки, эти изделия можно легко обработать: укоротить, нарастить, подтесать и т.д.

При монтаже используют крепежные элементы стропильной системы: болты, шурупы, хомуты, гвозди, скобы. Также они применяются для усиления несущей кровельной конструкции. Связанные между собой элементы крыши создают стропильную ферму, в основе которой находятся треугольники, являющиеся самой жесткой геометрической фигурой.

Выбирая материал для изготовления системы из стропил, необходимо учитывать конструктивные и архитектурные нюансы проекта. Не стоит забывать про антисептическую и противопожарную пропитку для них, поскольку это влияет на долговечность кровли.

Состоит система из стропильных ног. Устанавливают стропила под углом уклона скатов крыш. Нижние участки стропильных ног опираются на внешние стены с помощью мауэрлата, способствующего равномерному распределению нагрузки. Верхние окончания стропил опираются на брус под коньком или на промежуточные подгоны. С помощью системы стоек нагрузка передается несущим внутренним стенам.

Виды стропил

В состав наслонных стропил входят: стропильная нога, мауэрлат, бабка, подкос, затяжка. Этот вид стропил устанавливают в зданиях, в которых есть средняя несущая стена или промежуточные опоры в виде столбов. Элементы такой конструкции работают только на изгиб, выполняя функцию бабок. Вес системы наслонных стропил меньше, материалов также требуется меньшее количество, поэтому она обходится дешевле, чем висячая система.

Монтаж наслонной системы делают в том случае, если опоры друг от друга удалены не больше чем на 6,5 метров. Если есть дополнительная опора, стропила иногда перекрывают ширину в 12 метров, а если опор две – до 15метров.

Стропильные ноги чаще всего опирают не на стены здания, а на специальный брус – мауэрлат. Этот элемент может находиться по всей длине дома или быть подложенным только под стропильные ноги. Если конструкции деревянные, для мауэрлата берут бревно или брус, которое является верхним венцом сруба.

При кирпичной кладке стен мауэрлат представляет собой установленный вровень с внутренней поверхностью стен брус, огражденный снаружи выступом кладки. Между этим элементом и кирпичом укладывают слой гидроизоляции – например, можно положить в два слоя рубероид.

Если ширина стропил небольшая, со временем они могут обвиснуть. Чтобы этого не произошло, используют решетку, состоящую из стойки, ригеля и подкосов. В верхней части конструкции укладывают прогон, который соединяет стропила или фермы. Это делают независимо от вида кровли. Впоследствии на этом прогоне делают конек кровли. В местах, где нет несущих стен, пятки стропил упирают в боковые прогоны – продольные балки значительной мощности. Размеры данных деталей зависят от ожидаемой нагрузки.

При строительстве частных домов используют стропила из бревен – они более легкие. Для создания крыш на многоэтажных жилых объектах и промышленных зданиях применяют металлические стропила. 

Установка стропильных систем

Углы наклонов скатов выбираются исходя из типа здания и назначения чердачного пространства. На величину наклона также оказывает влияние материал, выбранный для создания кровельного покрытия.

Если будет укладываться рулонная продукция, угол наклона должен составлять 8-18 градусов. Для черепицы необходимый угол равен 30-60 градусов, для кровельной стали или листов асбоцемента – 14-60 градусов.

Для производства стропил берут материал определенного размера. Так, толщина стропил (сечение) чаще всего составляет 150х50 и 200х50 миллиметров. Для обрешетки обычно берут брусья и доски размером 50х50 и 150х25 миллиметров. Расстояние между стропильными ногами в среднем составляет 90 сантиметров. Если уклон крыши больше 45 градусов, данный шаг увеличивают до 100-130 сантиметров, а если в регионе выпадает огромное количество снега, то уменьшают до 60-80 сантиметров.

Чтобы произвести более точные расчеты относительно промежутка между строительными ногами, нужно учитывать их сечение, шаг между опорами (подкосами, прогоном конька, стойками), тип кровельного материала.

Плавающая стропильная система крепится с помощью специальных кронштейнов, позволяющим стропилам «садиться» вместе с усадкой фронтонов и не висеть над коньковым бревном.

Монтаж стропильной системы, смотрите на видео:

Монтаж стропильной системы необходимо произвести, точно соблюдая все требования. Если нет опыта в строительстве, лучше поручить возведение крыши специалистам, поскольку это нелегкое занятие, и малейшие ошибки могут привести к ее обрушению.

что это такое? Расчет шага и размеров, удлинение и соединение по длине. Крепление к балкам перекрытия

Стропильная система – многоэлементная конструкция, одной из важных частей которой является стропильная нога. Без стропильных ног крыша прогнулась бы от снега, нагрузки во время прохода людей, обслуживающих крышу, ветра, града, дождя и конструкций, установленных наверху, над кровлей.

Что это такое?

Диагональная стропильная нога – отвесный сборный элемент, количество экземпляров которого подбирается по длине крыши, да и здания, сооружения в целом. Это цельная или сборная наклонная балка, на которой лежат перпендикулярные ей элементы обрешётки. К ним, в свою очередь, крепится гидропароизолирующий слой и кровельные (проф) листы.

В системе, которую представляет собой крыша с чердаком в полном и окончательном сборе, накосные стропильные ноги, наряду с мауэрлатом и внутренними горизонтальными, диагональными и вертикальными стойками, довершают прочную и надёжную на десятки лет вперёд конструкцию. В результате та защищает помещения в доме и чердак от дождя, снега, града и ветра.

Особенности расчёта

Шаг стропильных ног – не более 60 см. Если соорудить большие пролёты между ними, крыша будет «играть» от ветра, града и ливня. От снега кровля с обрешёткой прогнутся. Некоторые мастера располагают стропилины заметно чаще. Вышесказанное не значит, что толстые доски или брусья нужно располагать слишком близко – вес крыши вместе с перекрытием, горизонтальными, вертикальными и диагональными балками может быть завышенным, а стены из пено- или газоблоков могут начать растрескиваться и проседать.

Одна доска для стропильной ноги – наращённой или цельной – достигает массы до 100 кг. 10-20 лишних стропильных ног могут добавить тонну-другую ко всей конструкции, а это приводит к ускоренному растрескиванию стен при ураганах, при проходе бригад рабочих, обслуживающих крышу, при ливнях и снегопадах.

Выбор запаса прочности должен предусматривать, к примеру, до 200 кг снега на квадратный метр профстали, которой выстлана крыша.

Пусть в качестве примера строится небольшой дачный дом из пеноблоков со следующими параметрами.

• Периметр фундамента и стен (наружный) – 4*5 м (занимаемая площадь участка – 20 м2).
• Толщина пеноблоков, из которых возведены стены, как и ленточный фундамент снаружи, равна 40 см.
• В строении отсутствуют перегородки – внутренняя площадь дома похожа на квартиру-студию (одно помещение, зонированное на кухонный, санузловый и жилой блоки).
• В доме один вход и четыре окна – по окну в каждой из стен.
• В качестве мауэрлата – деревянного элемента, опоясывающего сверху стены по периметру, применён брус 20*20 см.
• В качестве горизонтальных балок перекрытия – доска 10*20 см, поставленная горизонтально на ребро. Из этой же доски выполнены вертикальные упоры и диагональные усиливающие проставки («треугольники»), не дающие тем покоситься. Все элементы соединены при помощи шпилек и болтов не менее М-12 (гайки, пресс- и гроверные шайбы прилагаются). Аналогичной доской выложены подконьковые (горизонтальные) проставки – тоже с «треугольниками» (диагоналями).
• Этой же доской – размеры 10*20 см – выложены стропильные ноги.
• Обрешётка выполнена доской в 5*10 см либо брусом, например, сечения 7*7 или 8*8 см.
• Толщина кровельного профлиста – 0,7-1 мм.
• Выполнены стальная обшивка по периметру и уложены водосточные желоба с ливнёвкой.

Вывод – сечение стропильной ноги должно быть в 1,5-2 раза меньше, чем у мауэрлата. Для окончательного расчёта берётся плотность породы дерева, использованного при строительстве потолочно-чердачной и крышной конструкций. Так, по ГОСТ, лиственница имеет удельный вес в 690 кг/м3. Общий тоннаж крыши в сборе считается по кубометрам досок и бруса, посчитанного при проекте и заказанного на ближайшей лесобазе.

В данном случае стропилины поделены по половине ширины строения – 2 м от края более длинных стен до середины коньковой подпорки. Пусть конёк крыши поднят над уровнем верхнего края мауэрлата на высоту 1 м.

Необходимо рассчитать следующее.

• Отнимая от метра высоту балок, получаем 80 см – длину подконьковых упоров. Делаем разметку по ходу дальнейшей работы.
• По теореме Пифагора считаем длину стропил от конька до края фасадной или задней стены – 216 см. С выносом (для исключения попадания осадков на стены) длина стропилины равна, скажем, 240 см (24 составляют припуск), на который крыша выйдет за периметр строения.
• Доска длиной 240 см и сечением в 200 см2 (10*20 см) занимает объём в 0,048 м с учётом небольшого запаса – пусть он равен 0,05 м3. На кубометр уйдёт 20 таких досок.
• Соблюдается зазор между серединами стропил в 0,6 м. Выходит, что для строения длиной в 5 м потребуется 8 стропилин с каждой стороны. Это равно 0,8 м3 древесины.
• Лиственница объёмом 0,8 м3, затраченная чисто на стропилины, весит 552 кг. С учётом крепежа пусть вес стропильной подсистемы – без дополнительных опор – равен 570 кг. Значит, на мауэрлат с любой из сторон давит вес в 285 кг. С учётом небольшого запаса прочности – пусть этот вес равняется 300 кг на мауэрлатную перекладину. Именно столько будут весить стропильные ноги.

Но расчёт запаса прочности стен не ограничивается лишь весом стропильных ног. Сюда входят все дополнительные проставки, крепёж, кровельное железо и гидропароизолятор, а также возможная снего-ветровая нагрузка во время метели, сопровождающейся ураганом.

Способы крепления

Опорные элементы, связывающие воедино мауэрлат со стропилинами, обладают разной степенью подвижности в диапазоне от 0 до 3 единиц. Значение «0» – наиболее жёсткая степень, не дающая элементам перемещаться в любую из сторон даже на миллиметр.

Жесткое

Полностью неподвижное опирание по длине используют в случае передачи распирающего воздействия от стропилин к несущим стенам. Данный способ применяется в домах, построенных исключительно из кирпича, щитовых панелей и блоков. Постепенную усадку кровли полностью исключают, чтобы нагрузка на несущие стены не сместилась. Большинство опытных строителей настоятельно советует устраивать запилы в точках стыка стропилин с балками перекрытия.

Это придаст усиленную прочность и неподвижность каждому узлу на стыке с мауэрлатом. Для придания прочности конструкции дополнительного запаса используют шпильки, болты, пресс-шайбы и пластины, а также анкерный крепёж. В наименее нагруженных местах применяют и длинные саморезы диаметром резьбы в 5-6 мм и с длиной шурупа не менее 6 см.

Габариты запила бруса – не более третьей части его общего сечения. Иначе стропильные ноги попросту сместятся, что не исключает их выскальзывания и падения вниз. Жёсткие стыки без запиливания стропилин предусматривают метод крепления посредством подшивного бруска, применяемого в наслонных стропилинах.

В этом случае последние подпиливаются по трафарету и скашиваются, чтобы крыша приняла нужный угол наклона в местах пристыковки к мауэрлату. С внутренней стороны стропилины ужесточаются посредством подпирающих брусьев и закрепляются посредством уголков по обе стороны от несущей части основы.

Нестыковая точка опоры может выполняться методом жёсткого закрепления стропилин с усилением брусовыми накладками по обе стороны.

• Пара отрезков досок – с длиной каждой от 1 м – закрепляется по обе стороны стропильной ноги.
• На одном конце спил выполняется под углом наклона ската.
• Отрезки повёрнуты спилом к мауэрлату. Они закрепляются по предварительно размеченным точкам – поодиночке.
• К накладкам с одной из сторон прикручиваются стропильные ноги. Мастер усиливает их накладками с противоположной стороны. Вместо уголков можно использовать скобы и кронштейны.

Разумеется, можно сделать и наоборот – вначале установить доски-накладки, а между ними вставить стропилину. Такой способ требует предварительной подгонки – нога может не войти в зазор либо останутся щели, а это недопустимо.

Скользящее

Подвижное соединение используется, когда, в зависимости от температуры, элементы меняют свою длину и толщину (поверочный интервал температурных колебаний). В качестве примера – рельсошпальная решётка: бесстыковая дорога искривляется на жаре и выпрямляется обратно на морозе. Летом кривые рельсы приводят к сходу поездов с путей. Стропилины, мауэрлат, упоры и обрешётка, установленные зимой в мороз, летом могут вздыбиться, выгнуться.

И наоборот – установленное в жару на морозе вытягивается, растрескивается и размочаливается, поэтому стройработы проводят весной и осенью. Для скользящего соединения стропилины опирают на высокопрочную коньковую перекладину. Нижние узлы динамичны – они могут отклоняться в пределах нескольких миллиметров по длине стропилины, зато конёк со всеми его стыками фиксируется жёстко.

Дополнительное усиление выполняют при помощи ригельного стыка. Динамичное соединение стропилин даёт им небольшую степень свободы. Иначе говоря, жёстко запиливается и стыкуется лишь верхний, а не нижний, торец стропилин. Такая возможность даст лучше утеплить крышу мансардного типа, снизить давление на мауэрлатный брус.

Запил верхнего торца используется в основном для деревянных домов – для кирпично-монолитных и композитно-блочных стен, включая постройки из экспериментальных материалов, мауэрлатный брус делается цельным, однородным по всей длине.

Удлинение и усиление

Для сращивания стропилин используют два способа.

С помощью досок накладочного типа (двустороннее укрепление расшивкой)

Отрезки удлиняющих накладок стыкуются и выравниваются относительно стропильных элементов, которые нужно удлинить. В торцах стропильных брусьев или досок предварительно сверлятся отверстия под болты или отрезки шпильки. Одновременно засверливаются и накладки. Длина засверливаемого торца – не менее полуметра от общей протяжённости стропильного элемента (половина длины накладок). Длина накладки – не менее метра.

Отверстия располагаются в ряд или в шахматном порядке, соседние равноудалены друг от друга. Места стяжки накладок и досок (или брусьев) надёжно затягиваются болто-гаечным соединением, с установкой гровер- и пресс-шайб по обе стороны.

С помощью ввинчивания бруса или бревна торцами

В центре торцов сверлятся глубокие продольные отверстия – например, на глубину 30-50 см. Диаметр отверстия должен быть на 1-2 мм меньше диаметра шпильки – для плотного ввинчивания её в брус или бревно. Завинтив половину шпильки (по длине) в одно бревно или брус, на неё навинчивают второе бревно. Способ отличается значительной трудоёмкостью – рекомендуется использовать калиброванное, идеальное круглое бревно, чтобы его удобнее было вращать на ременном блоке, подобно вороту колодца.

Брус навинтить сложнее – требуется идеальное скругление его в местах, где блочный ремень поворачивает его, либо согласованная помощь десятка рабочих, вращающих этот брус. Малейший перекос при навинчивании может привести к появлению продольной трещины, и наращённая таким образом стропилина потеряет свою изначальную прочность.

Как показывает опыт, накладки – предпочтительный, более современный и лёгкий вариант, чем навинчивание на штырь или шпильку М-16… М-24.

В следующем видео вас ждет пошаговый процесс установки стропильных ног.

Что такое стропильная система и стропила: виды, назначение, устройство

Для крыши стропильная система – что-то вроде скелета. В ней тоже есть основные элементы, удерживающие весь каркас, и дополнительные, которые обеспечивают прочность и наличие внутреннего пространства под кровлей. Не зная названий всех этих элементов, довольно сложно разобраться в процессе строительства крыши. А разбираться нужно! Минимум для того, чтобы контролировать качество происходящих работ, когда вы нанимаете бригаду, и вникать в тонкости проектирования. А уверенные в себе мастера и вовсе берутся за устройство крыши самостоятельно, будучи хорошо теоретически подкованными.

Предлагаем вам рассмотреть основные понятия: что такое стропильная система и из каких элементов она состоит. Теперь для вас не останется непонятных терминов!

Первым делом давайте разберемся с основными понятиями. Чем больше нагрузка на крышу, чем сложнее ее форма, тем вероятнее в такой стропильной системе окажется много внутренних элементов. Например, самое простое устройство стропильной системы – у крыши с одним скатом, а самое сложное – у многоскатной или необычной крыши.

В зависимости от количества имеющихся скатов стропильную систему крышу называют односкатной, двускатной, четырехскатной или многоскатной. Так, у односкатной крыши есть только плоскость – в виде прямоугольника. А у двухскатной крыши обе плоскости опираются на две наружные стены. При этом с торцевых сторон дома образуются два треугольника, которые называется щипцами (поэтому двухскатную крышу еще нарекают щипцовой).

Обычно такую крышу обустраивают с уклоном от 14 до 60 градусов. Состоит она ряда двух стропильных ног, упирающиеся в горизонтальный брус. В самом простом варианте эти две стропильные ноги соединены бруском, который называется затяжкой, но богата дополнительными элементами. Это лежни, стойки, прогоны, подкосы и многое другое.

А вот уже более сложная четырехскатная крыша. У такой стропильной системы нет фронтонных стен, их заменяют дополнительные скаты. В какой-то степени это экономит строительные материалы, но спроектировать и построить такую крышу уже труднее. Для этого понадобятся стропила наслонного типа либо целостные стропильной фермы:

Кроме того, четырехскатная крыша еще и имеет подвиды. Так, если все скаты представляет собой одинаковые треугольники, такую крышу называют шатровой. При этом вершины треугольников всегда сходятся в одной точке. Если два ската крыши представляют собой трапеции, а другие два – срезанные треугольники, то это уже полувальмовые крыши: датские или голландские.

Еще один вид крыш – это ломаная или мансардная. Обычно такие скаты крутые, до 60 градусов, а возле конька – более пологие. Благодаря такой структуре стропильной системы площадь мансарды позволяет обустраивать там вполне комфортные помещения. Такая крыша особенно хороша для домов, у которых ширина менее 10 метров.

Нередко сегодня встречается также многоскатная крыша со сложной архитектурой, которая становится день ото дня все более модной. Но и ее стропильная система интуитивно понятна, ведь любое сложное можно разделить визуально на несколько простых сегментов. Поэтому, посмотрев на необычную крышу, вы увидите, что в ней эффектно сочетались сразу несколько самых типичных конструкций.

Стропильная нога: грамотный расчет и размеры

Завершением строительства любого дома является возведение его крыши, для которой необходима стропильная система.

В данную систему входят такие составляющие, как стропильные ноги, подкосы, мауэрлат, стойки, нарожники, затяжки, обрешетка, шпренгели и иные элементы, которые дают конструкции крыши прочность и жесткость.

Из этой статьи вы узнаете именно о стропильных ногах.

Характеристики стропильных ног

В различных сооружениях стропильные ноги могут иметь названия накосных или рядовых стропил.

Их размер выбирается из расчета переменных и постоянных нагрузок, которые будут обязательно оказывать влияние на крышу.

Если этого не сделать, то стропила могут получиться непрочными, что приведет к разрушению конструкции кровли.

В крышу дома обязательно должны включаться несущие элементы, основными из которых и считаются стропила.

Их задача принимать на себя всю нагрузку от других частей кровли, а также дополнительную тяжесть в виде атмосферных осадков.

Деревянные стропила чаще всего изготовливают из древесины хвойных пород.

Заготовки обрабатываются специальными составами, которые обеспечивают дереву огнестойкость и защищают его от разных биологических факторов и явлений.

Нагрузки, которые принимают на себя стропильные ноги можно подразделить на постоянные, временные и особые нагрузки.

Постоянные представляют собой вес всей крыши строения, временные нагрузки — это вес ремонтного оборудования, рабочих, снега, ветра и т. п.

Особой нагрузкой на стропила является сейсмическое воздействие.

Конструкции стропильных ног могут быть разными, но особенно выделяют наслонные и висячие.

Их средней части необходимо упираться в специально сооруженные центральные опоры.

Такие стропила устанавливаются там, где имеется капитальная стенка, являющаяся несущей или же на установленные промежуточные опоры — столбы.

Для висячих стропил опорой служит мауэрлат или стены дома.

Установка данных стропил не предусматривает наличие промежуточных опор.

Подобная стропильная система подходит для «легкостенных» строений.

При сооружении кровли возможно комбинирование наслонных и висячих стропил.

Это делается тогда, когда монтируется единая конструкция крыши, состоящая из нескольких пролетов.

Если нет промежуточных опор, крепят висячие стропила, а где они есть, устанавливаются наслонные.

Расчет

Для того чтобы составить технический проект своего дома, требуется обязательный расчет стропил.

Есть несколько методов расчета подобных конструкций.

Идеально доверить процесс расчета грамотным специалистам.

Как показывает опыт, затраты на их услуги при строительстве кровли быстро окупаются.

Если вы сами обладаете такими знаниями, а еще подключите к данному процессу интернет, где есть специальные программы и калькуляторы, то без особых проблем рассчитаете стропильные ноги, т. е. их длину и размер.

Основным размером сечения стропил при возведении домов принято значение 150 х 150 мм.

Оно с успехом используется для возведения крыш любой формы.

Длина шага стропильных ног, то есть расстояние между ними, обычно принимается равным одному метру.

Учитывая вес материала для кровли на кровлю, нужно знать, что популярная ныне черепица является самой тяжелой.

Это означает, что стропила должны обладать запасом прочности, чтобы удерживать ее долгое время.

Расстояние между стропильными ногами в этом случае играет немаловажную роль.

Стропила, которые крепятся только на две опоры, известны как стропильные ноги без подкосов.

В основном они используются для крыш с одним скатом, имеющих пролет 4,5 метров или для конструкций с двумя скатами с пролетом в 9 метров.

На сечение бруса, из которого изготавливают стропила, влияет длина стропильной ноги, ее шаг, а также расчет нагрузок на нее.

Ниже представлены моменты, непосредственно влияющие на выбор сечения:

• временные и постоянные нагрузки на стропила
• материал кровли
• угол наклона ската крыши
• вид крыши
• размеры дома, сложность постройки и форма его углов
• климатические и природные особенности местности, где строится дом
• качество и надежность материала, из которого возводится дом.

Крепление стропил к мауэрлату

Мауэрлат представляет собой краеугольный элемент крыши строения.

Он равномерно распределяет немалый вес кровли по всем конструкциям.

Этот элемент бывает цельным и прокладывается по всему периметру крыши.

Также он может быть кусками по 1 метру и укладываться непосредственно под стропила.

Под мауэрлат идут только брус, доски и бревна, сечение которых 100 х 100, 100 х 150, или 150 х 150.

Если в ход идет бревно, то его бок обрезают, пока не будет плотного прилегания к стенке.

Крепеж стропил к мауэрлату – это очень важный момент при сооружении крыши.

Еще о схеме стропильной системы четырехскатной крыши.

Об устройстве слухового окна на крыше по ссылке. Конструкция, монтаж, фотографии вариантов слуховых окон.

Отзывы о мягкой кровле Шинглас здесь. Устройство, укладка, монтаж, фотографии.

От того, каким методом крепилась стропильная нога, зависит долговечность кровли при воздействии ветров, снега, мороза и жары.

Как известно, влажная древесина расширяется, а если на него воздействуют высокие температуры, то оно будет сжиматься.

Именно поэтому нельзя, чтобы все соединения были жесткими, так как обязательно будут смещения и разрывы.

Чтобы не допустить этого, следует знать правила крепежа стропил к мауэрлату.

Существует два способа соединения стропильных ног и мауэрлата – жесткий и скользящий.

Жесткое соединение исключает воздействие кручения, сгибов, сдвигов и поворотов между частями конструкции.

Такой результат достигается при креплении уголками с использованием подшивных опорных брусков, а также с помощью выпиливания седла на стропиле, с последующим соединением скобами, гвоздями и проволокой.

Второй способ закрепления стропильных ног к мауэрлату более распространенный.

Он предусматривает забивание гвоздей с боков под углом, чтобы они перекрещивались внутри мауэрлата.

После этого вертикально забивают другой гвоздь, что дает достаточно жесткий узел крепления.

Обычно для обоих типов крепления используется страховка: стропила соединяются со стеной проволокой-катанкой и анкерами.

Если угол ската кровли одинаковый во всех местах, то используются однотипные стропила, изготовленные по единому шаблону.

Некоторые приемы работы

Чтобы увеличить несущие качества стропил, важно сделать усиление стропильной системы.

Для этого производится монтаж разгружающих балок, подкосов и двусторонних накладок.

По итогам практики, стропильные конструкции, выбранные с учетом прочностных характеристик, порой не подпадают под расчеты на прогиб по СНиПу «Нагрузки и другие воздействия».

Поэтому площадь поперечного сечения нужно делать больше.

Произвести усиление стропил совсем несложно: можно применить подмогу – дополнительную балку.

Этот элемент необходимо прикрепить к нижней части стропил в пролете между ними и мауэрлатом.

Усиление стропильной ноги закрепляется металлическими пластинами с зубцами или же болтовыми хомутами.

Если стропила уже была усилена с помощью подмоги, то можно увеличить ее длину и увести за край опоры на подкос.

Тут достигается две цели: мы получаем удовлетворяющий показатель прогиба и проводим усиление опорного узла.

Чтобы усилить или восстановить поврежденные конструкции, можно воспользоваться следующими способами:

• Деревянные накладки. Они применяются, если была повреждена одиночная стропила. Накладка из дерева крепится болтами или гвоздями, что приводит к усилению участка кровли.На мауэрлат накладки должны упираться всем торцом, а крепиться к нему с помощью проволочной скрутки.
• Прутковые протезы. Этот метод применяется, когда произошло массовое повреждение стропильных ног. С помощью временных опор закрепляют поврежденные стропила.Разбирают покрытие и производят выпиливание сгнившей части. После этого, элемент из нового бруса, вставляют в свободное место и делают опору на мауэрлат.
• Накладки, опирающиеся на балку. Способ подходит для замены гнилого участка на конце стропил или части мауэрлата. Устанавливаются временные опоры и прогнившие элементы вырезаются.В кладку забиваются костыли, куда укладывается метровая балка. После этого на стену или перекрытие кладут кусок лежня такой же длины.Два подкоса, предварительно закрепленные гвоздями крепят к новой балке.

Кобылки в стропильных конструкциях

Кобылка – это отрезок доски, при помощи которого удлиняют стропильную ногу.

Она используется для устройства свесов крыши.

Кобылка необходима тогда, когда длина доски, из которой изготавливают стропильную ногу, меньше чем требуется для постройки навеса.

Доски для изготовления кобылки обычно по своей ширине меньше досок, из которых делают стропила.

Это позволяет уменьшить усилия по выведению линии карниза.

Когда кобылка подвергается гниению или повреждению, ее гораздо проще заменить, чем всю стропилу, не разбирая крышу.

Сегодня, когда строительные технологии постоянно совершенствуются, появляются новые методы надежных креплений стропил к мауэрлату, крепления кобылок к стропилам и т. д.

Чтобы быть в курсе подобных новинок, изучайте новости в области строительства и не бойтесь внедрять инновационные разработки.

Видео о стропильной системе.

Что еще почитать по теме?

Сергей Новожилов - эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Стропильная нога: система, обработка, пропитка

Стропильная система оборудуется для укладки материала покрытия кровли и обеспечивает прочность и надежность возводимой крыши. В данной статье рассказано о том, как выполняется монтаж системы стропил и какие элементы (стропильная нога, мауэрлат и т.д.) она в себя включает.

Крыша – это несущая конструкция, выполняющая целый ряд функций:

• Принимает на себя все нагрузки извне, такие как вес самой кровли и ее элементов;
• Передает нагрузку с обрешетки и уложенного на ней материала на внутренние опоры и стены здания;
• Придает зданию эстетичный внешний вид;
• Ограждает помещение чердака от внешнего мира и т.д.

К основным несущим элементам крыши можно отнести стропила, обрешетку и мауэрлат. Помимо этого несущая конструкция включает в себя целый ряд дополнительных элементов крепежа, таких как стойки, ригели, распорки, подкосы и многие другие.

На прочность и надежность кровли непосредственное влияние оказывает ее несущая конструкция — система стропил. Стропила представляют собой основную несущую часть конструкцию кровли.

Стропильная система должна выдерживать не только вес самой кровли, но и снежного покрова на ней и давление ветровых потоков, поэтому ее расчет производится с учетом таких характеристик, как материал кровли и климатические условия местности.

Конструкция стропильной системы

Жесткость кровельного каркаса обеспечивается креплением стропил между собой, в результате чего получают прочную стропильную систему. Для того чтобы крыша не была сорвана порывами ветра, каркас следует надежно связать с коробкой здания.

Наиболее часто при строительстве коттеджей и загородных домов применяются стропильные системы из древесины, отличающиеся простотой изготовления и монтажа.

Кроме того, если при строительстве стен были допущены ошибки, довольно легко выполняется дополнительная обработка стропил —  укорачивание, наращивание, подтесывание и т.д.

При монтаже системы стропил также используются дополнительные крепежные элементы, такие как:

• Шурупы;
• Болты;
• Гвозди;
• Хомуты;
• Скобы.

Помимо крепления их применяют для усиления несущей конструкции кровли. Детали кровли, связанные друг с другом, в результате чего получается стропильная ферма, основу которой составляют треугольники, являющиеся наиболее жесткой геометрической фигурой.

При выборе материала, из которого будет изготавливаться и монтироваться стропильная система, следует принимать во внимание различные архитектурные и конструктивные нюансы данного проекта.

Важную роль также играет противопожарная и антисептическая пропитка для стропил, оказывающая непосредственное влияние на длительность срока службы кровли.

Стропильная система, состоящая из стропильных ног, является основной несущей частью кровли. Монтаж стропил выполняется под углом, равным углу уклона кровельных скатов.

Нижние части стропильных ног опираются через мауэрлат, позволяющий распределить нагрузку равномерно, на внешние стены. Верхними концами ноги стропил опираются на промежуточные подгоны или брус под коньком.

Оттуда нагрузка при помощи системы стоек передается на несущие внутренние стены.

Виды стропил

Состав висячих стропил:

1. Нога стропила;
2. Ригель;
3. Перекрытие чердака.

Элементы наслонных стропил:

1. Мауэрлат;
2. Нога стропила;
3. Затяжка;
4. Бабка;
5. Подкос.

Различают две разновидности стропил: висячие и наслонные:

1. Висячие стропила имеют только две точки крайних опор (например, на стены дома без использования промежуточных опор), при этом их ноги стропил работают на изгиб и сжатие. Конструкция висячих стропил создает серьезное распирающее усилие по горизонтали, передаваемое стенам. Для уменьшения данного усилия используется растяжка, при помощи которой выполняется соединение стропильных ног. Растяжку располагают как в основании стропил, которая становится тогда балкой перекрытия, что является наиболее распространенным вариантом для мансардных кровель, так и на большей высоте. Увеличение высоты расположения растяжки требует повышения ее мощности и надежности ее крепления к стропилам.
2. Установку наслонных стропил выполняют в зданиях с несущей средней стеной или промежуточными опорами в виде столбов, концы которых опираются на внешние стены, а середина – на опоры или внутреннюю стену. Элементы таких стропил выполняют функцию бабок, работая только на изгиб. Конструкция наслонных стропил меньше веса висячих, требует меньшего расхода материалов и, соответственно, меньших финансовых затрат. Монтаж наслонных стропил выполняется, когда опоры удалены друг от друга не более, чем на 6,5 м. При установке дополнительной опоры наслонные стропила могут перекрывать ширину до 12 м, а при двух опорах – до 15 м.

Важно: при монтаже единой конструкции кровли для нескольких пролетов допускается чередование наслонных и висячих стропильных ферм. В местах, где промежуточные опоры отсутствуют, используют висячие стропила, а в остальных местах – наслонные.

Ноги стропил обычно опирают не напрямую на стены дома, а на специальный брус, называемый мауэрлатом. Он может быть расположен по всей длине дома либо подложен только под ноги стропил.

В случае деревянных конструкций в качестве мауэрлата используется брус или бревно, являющееся верхним венцом сруба.

В случае кирпичной кладки стен маэурлат представляет собой брус, установленный вровень с внутренней поверхностью стены, ограждаясь выступом кладки снаружи. Между кирпичом и мауэрлатом необходимо уложить слой гидроизолирующего материала, например – рубероид в два слоя.

Полезно: в случае небольшой ширины стропильных ног со временем может произойти их провисание. Во избежание этого применяют специальную состоящую из ригеля, стойки и подкосов решетку.

В верхней части конструкции стропил независимо от типа кровли производят укладку прогона, соединяющего между собой фермы или стропила.

На данном прогоне впоследствии обустраивают конек кровли.  В тех местах, где несущие стены отсутствуют, пятки ног стропил опирают на продольные балки достаточной мощности – прогоны боковые.

Их размеры зависят от действующей нагрузки.

Углы наклона скатов кровли задаются застройщиком с учетом типа здания и назначения пространства чердака.

При этом следует также помнить о том, что на угол наклона влияет также выбранный для покрытия кровли материал:

• При рулонном покрытии рекомендуемый угол уклона составляет от 8 до 18º;
• При покрытии листами асбоцемента или стали кровельной – от 14 до 60º;
• При покрытии кровли черепицей – от 30 до 60º.

После того, как возведены несущие стены дома, начинают монтаж системы стропил. Чаще всего система стропил рубленого деревянного дома существенно отличается от стропильных систем домов из кирпича, блоков пеногазобетона и панельных или каркасных деревянных домов. Эти отличия довольно значительны даже при одинаковых форме, виду и типу крыши.

Основными элементами несущей конструкции являются обрешетка и стропильные фермы. Сама кровля является только наружной частью крыши, укладываемой на несущей конструкции, которая состоит из обрешетки и балок стропил.

Для изготовления стропил независимо от типа конструкции рекомендуется использовать материал сечением 200х50 или 150х50 мм.

Для изготовления обрешетки большинства покрытий применяются доски и бруски, размеры которых составляют 50х50 (40х40) или 150х25 (100х25) мм. Расстояние между ногами стропил составляет в среднем 90 см.

При уклоне крыши, превышающем 45º, данное расстояние увеличивают до 100-130 см, а при строительстве в местности с большим количеством выпадающего снега – уменьшают до 60-80 см.

Для более точного расчета шага стропильных ног следует учитывать их сечение и расстояние между соседними опорами (стойками, прогоном конька, подкосами) несущей конструкции, а также тип материала, используемого для покрытия кровли.

В случае, если жесткость в плоскости ног стропил обеспечивается непосредственно фермами, противостояние нагрузкам ветра, возникающим со стороны фронтона (щипца) обеспечивается установкой требуемого количества диагональных связей.

В качестве таких связей могут использоваться доски толщиной 3-4 см, которые прибиваются в основании крайней ноги стропила и в средней части соседней ноги.

Стропильные ноги являются основным элементом системы стропил, поскольку именно на них ложится основная нагрузка кровли.

Поэтому рассчитывать и монтировать, как саму стропильную систему следует тщательно и грамотно, чтобы крыша служила как можно дольше и эффективнее.

Нога стропильная: описание, особенности расчета, размеры

Возведение крыши дома является завершающим этапом строительства. Это ответственное мероприятие, от которого зависит как долговечность эксплуатации постройки, так и безопасность проживающих здесь людей. Без правильного расчета в этом деле не обойтись.

Обязательным элементом всей системы является нога стропильная. На нее будут приходиться постоянные и временные нагрузки. Поэтому, прежде чем производить монтаж кровли самостоятельно, необходимо ознакомиться со всеми деталями этого процесса. Существуют определенные нормы и правила, которые регламентируют обустройство стропильной системы.

Общая характеристика

Стропильная система кровли является основной несущей конструкцией. На нее приходится основная нагрузка. Чтобы обеспечить надежность системы, каждая стропильная нога крепится жестко. Это позволяет кровле выдерживать порывы ветра, снежные наносы и прочие воздействия.

Материалом для подобных элементов конструкции чаще всего служит древесина. Ее проще корректировать, а стоимость работ значительно снижается. Следует уделить особое внимание особым антисептическим и противопожарным пропиткам.

Угол наклона стропильных элементов равняется уклону скатов кровли. Низ стропильных ног упирается в мауэрлат. Это позволяет равномерно распределять нагрузку. Верх этих элементов опирается на брус под коньком или промежуточные подгоны.

Стропильные ноги порой еще называют диагональной или накосной ногой, а также просто стропилом.

Нагрузка

Нога стропильная подвергается различным нагрузкам. Это постоянные и временные разновидности. К первой группе относят суммарный вес, которым обладает стропильная система, а также прочие материалы кровли (пароизоляция, гидроизоляция, рубероид, шифер). Также сюда относят элементы внутренней отделки помещения или мансарды.

Временные нагрузки могут возникнуть вследствие самых разных причин. Их можно просчитать только приблизительно. В этом случае учитывают максимально возможную величину осадков, которая может наблюдаться в этой климатической зоне. Также на кровлю могут воздействовать порывы ветра. Если в этой местности они продолжительные и обладают большой силой, следует учитывать эту особенность при расчетах.

Необходимо учитывать вес людей, которые будут выполнять строительство или обслуживание кровли в будущем, а также суммарную величину их инструмента. Учитывают нагрузку, которую будет оказывать дополнительное оборудование (дымоход, антенна, аэратор, вентиляция и т. д.). Если на кровле будут установлены дополнительные сооружения, учитывают и их вес.

Правила расчета

Чтобы выполнить расчет стропильной ноги, следует после оценки нагрузки определиться с типом материала, а также видом самой кровельной системы. Она может быть подвешенной или наслонной. В первом случае стропила имеют две точки, но которых стоят крайние опоры. Это создает распирающее усилие по горизонтали. Ноги стропил выполняют работу на сжатие и изгиб. Чтобы снизить это усилие, выполняют их соединение при помощи растяжки.

Наслонный тип конструкции применим в строениях со средней несущей стеной или промежуточными опорами, концы которых примыкают к внешним стенам. Стропильная нога при этом выполняет функцию лишь на изгиб. При этом общие затраты материала снижаются. Но такая система подходит лишь тем строениям, в которых опоры отстоят друг от друга не дальше, чем 6,5 м.

Выполняя расчет, учитывают также угол наклона кровли. На этом этапе продумывают также все дополнительные элементы системы.

Длина

Длина стропильной ноги также рассчитывается в соответствии со всеми существующими условиями эксплуатации кровли. Изначально следует определить размер самого здания. При этом учитываются все выступы, веранды, мансарды, которые содержит план постройки.

Далее продумывается форма и угол уклона кровли. Далее, исходя из полученных данных, выбирают длину стропильной ноги. Обычно этот показатель не превышает 6 м. Это связано со стандартизацией пиломатериалов, поступающих в продажу. Чтобы приобрести более длинные разновидности изделий, придется выложить приличную сумму денег.

При необходимости эти элементы конструкции наращивают. Потребность в длинных стропильных ногах возникает иногда при обустройстве вальмовых, полувальмовых или диагональных стропил.

Сечение

После расчета длины требуется определить сечение стропильной ноги. На его тип влияет несколько факторов. Все условия эксплуатации, характерные для кровли, будут иметь значения в этом процессе. Уровень нагрузок, наклон кровли, разновидность крыши необходимо учесть при выборе сечения. Немаловажным фактором является общая площадь постройки, ее конфигурация. Чем больше факторов будет оказывать воздействие при эксплуатации постройки, тем шире сечение стропил следует выбирать.

Также не стоит забывать учесть особенности климатической зоны. Важно сразу же спланировать, какой материал применяется в ходе возведения стропил. Чаще всего это древесина. Она должна быть хорошего качества. Влажность древесины для стропил должна составлять 20-22%.

На сегодняшний день существует множество специальных программ, которые позволяют рассчитать сечение стропильной ноги. Чтобы не допустить ошибки, следует воспользоваться ними. Но правильнее доверить эту работу профессионалу. Самый популярный размер сечения - 50 на 150 мм.

Шаг укладки

Стропильная нога, размеры которой были рассчитаны в соответствии со строительными правилами, требует правильного монтажа. Для этого потребуется рассчитать шаг укладки этих элементов конструкции.

В этом деле немаловажную роль играет нагрузка, которую оказывают перечисленные выше факторы на кровлю. Правильно выбрав параметры стропил при помощи специальных таблиц, можно просчитать шаг укладки. При стандартном размере сечения (50 на 150 мм) и длине 3 м расстояние между стропилами будет составлять 1 м.

Если уровень нагрузки будет высоким, этот показатель лучше уменьшить. Особенно это касается кровли из шифера. В случае применения стропил со стандартным сечением, но длиной 4-4,5 м, шаг между элементами конструкции сокращается до 60 см.

Уклон крыши также важен при расчетах. Например, при уклоне в 45 градусов шаг стропил может достигать 120-140 см. Но в случае выпадения в этой местности большого количества осадков этот показатель сокращается до 60-80 см.

Основы монтажа

Узел стропильной ноги состоит из нескольких элементов. К ним относятся ригель, стойки и подкосы. Особенно важно их участие в системе небольшой ширины. Если этого не сделать, со временем стропильная конструкция может провиснуть. Поэтому в подобных случаях обустраивают специальную решетку.

Ноги стропил, как известно, опираются на мауэрлат. Его располагают по всей ширине постройки или подкладывают только под низ элементов конструкции. Если стропильная система деревянная, мауэрлат делают из бревна или бруса. Это верх сруба. Но в кирпичных постройках мауэрлат устанавливается вровень внутренней поверхности стен. Между ними укладывается слой гидроизоляции.

Монтаж обычной крыши

Стропильная нога и мауэрлат выступают очень важными элементами всей конструкции. От правильности их монтажа зависит качество кровли. Их можно крепить двумя способами. Монтаж бывает жестким или скользящим. Правильную разновидность выбирают в соответствии с типом стропильной системы (наслонная, висячая).

Жесткий тип крепления обеспечивает неподвижность конструкции. При этом на стропилах делают запилы. Элементы конструкции закрепляются металлическими скобами, уголками, проволокой или длинными гвоздями.

Скользящее соединение называют еще шарнирным. Если необходимо обеспечить свободу оседания деревянных элементов на сруб, этот тип монтажа предпочтительнее. На стропильной ноге делают запил и крепят ее с мауэрлатом двумя гвоздями. Их вбивают наискосок. Еще один гвоздь вбивают сверху.

Монтаж вальмовой крыши

При обустройстве вальмовой крыши нога стропильная нередко оказывается длиннее 6 м. Здесь требуется выполнить наращивание. Две стропильные доски спаривают. При этом требуется выполнить их усиление. Эта процедура предполагает обустройство подкосов. Это вертикальные стойки, которых в конструкции устанавливают не больше 2 штук.

Эти элементы усиления опираются на подкладку из древесины. Она монтируется на перекрытие или на затяжку. Диагональные стропильные элементы всегда оказываются длиннее, чем рядовые. Они подвергаются нагрузке, которая в 1,5 раз больше обычной. Поэтому процедура усиления в этом случае просто незаменима.

Ознакомившись с таким элементом, как нога стропильная, каждый начинающий строитель сможет вникнуть глубже в процесс возведения кровли. При соблюдении всех строительных норм и правил можно добиться высокого качества конструкции.

Что такое стропила? (с иллюстрациями)

Стропила - это тип внутренней вертикальной балки, которая выдерживает нагрузку на крышу здания или вес сверху и составляет каркас крыши. В сочетании с жесткими внешними материалами, такими как фанера и черепица, большинство этих балок имеют небольшой прогиб под действием внешних сил. Это позволяет сделать крышу наклонной и помогает противостоять весу и постепенному износу, вызванному экстремальными погодными условиями, такими как сильный дождь и снег.Стропила обычно изготавливаются из дерева, но могут состоять из железобетона или стали, в зависимости от нагрузки на крышу или других факторов. Существует множество типов, позволяющих решать многие архитектурные задачи.

Стропила обычно комбинируются с небольшими горизонтальными балками, называемыми балками, для создания треугольной единицы, известной как ферма или стропильная ферма. Эти структурные единицы обычно состоят из одной или нескольких треугольных секций, концы которых соединены на каждом конце узлами или стыками. Изгибающий момент или изгибающая сила балки относится к напряжению или изгибу, вызванному внешними весовыми нагрузками и другими силами. В стропильной ферме этот вес переносится на узлы агрегата, которые должны выдерживать напряжение и сжатие от нагрузки на крышу или других весовых факторов.

Когда вес крыши или другие внешние ограничения становятся проблемой, конструкция фермы может допускать более тяжелую нагрузку без учета гравитационного или внешнего напряжения и сжатия.Благодаря этому нововведению архитекторы вышли за рамки внутренней поддержки. Иногда это помогает при строительстве многочисленных сооружений, таких как, например, мосты и небоскребы.

Наклон крыши определяет ее наклон или степень наклона.При обрамлении зданий крышам может быть придан относительно плоский уклон, который составляет от 0,394 дюйма (1 см) подъема на 5,906 дюйма (15 см) длины стропил до более крутого уклона, который имеет размер более 0,787 дюйма (2 см). на 0,394 дюйма (1 см) длины. Различная степень уклона может помочь некоторым конструкциям выдержать такие элементы, как сильный снег и лед, не обрушившись, в то время как здания в других средах могут иметь низкую линию крыши для архитектурных или эстетических целей.

Некоторые строители могут оставить балки крыши открытыми.Эта практика помогает придать меньшим пространствам вид большей площади, а также может придать более современный и естественный вид внутренней части конструкции. Потолочные балки и балки могут даже стать функциональным местом для драпировки стен и других декоративных предметов.

Справочник стропил по Whitewater Lingo | Словарь гребца

• Брошюра
• Подписаться
• СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ
• (800) 451-6034
• Онлайн-чат
• Моя учетная запись