Стропильная система каркасного дома своими руками

Стропильная система каркасного дома своими руками

Каркас крыши – это главная часть всей кровельной конструкции частного дома. На этот элемент ложится основная нагрузка. Система должна выдерживать вес кровельного пирога и внешнего покрытия, скопления осадков и ветровые нагрузки. Если при возведении не соблюдать правила технологии, срок службы каркаса сократится в разы, он может начать деформироваться, деревянные элементы начнут портиться от влаги. Собрать сооружение можно самостоятельно, если выполнять работу в соответствии с пошаговой инструкцией: это позволит сэкономить на услугах мастеров по монтажу.

Элементы стропильной системы

Основная нагрузка приходится на стропила — наклонные несущие доски. Они выполняют такую же функцию, как и шаговые стойки в каркасных стенах. Длина балок соответствует расстоянию от нижнего края до верхнего ребра крыши, где встречаются две плоскости конструкции.

В зависимости от типа крыши в стропильную систему входят и другие элементы:

  1. Мауэрлат — конструкция из бруса. Она располагается сверху по всему периметру наружных стен. Пояс служит опорой для стропильных ног.
  2. Коньковый прогон — балка, располагающаяся горизонтально в месте, где пересекаются два ската крыши. Это верхняя опора для стропильных ног.
  3. Лежень — горизонтально расположенная балка. Она фиксируется на перекрытие вдоль продольной оси каркасного дома. На нее опираются стойки. Лежень объединяется в единую конструкцию с мауэрлатом. Это позволяет уменьшить воздействие на стены выдавливающих нагрузок.
  4. Стойка — балка, закрепляемая в вертикальной плоскости. На нее опирается коньковый прогон. Стойка фиксируется на перекрытие или соединяется с лежнем.
  5. Затяжка — балка, предназначенная для уменьшения распирающего воздействия, так как соединяет противоположные участки мауэрлата и стропильные ноги в нижних точках.
  6. Подкос — дополнительный опорный элемент для стропильной ноги. Он фиксируется на верхней части стропила и упирается в лежень или стойку.
  7. Ригель — балка, соединяющая в верхней части стропильные ноги.

Конструкция включает также обрешетку. Это горизонтальные доски, закрепляемые на стропильных ногах по плоскости крыши. На планках фиксируется кровельный материал.

Виды стропильных систем

Стропильные системы отличаются по многим факторам, их состав зависит от особенностей планировки деревянного или кирпичного дома, совокупного веса кровельного пирога, материала, из которого изготавливается каркас, а также вида кровельного покрытия.

Важной характеристикой конструкции считается их несущая способность, определяющая, какой вес они могут выдержать без деформации. По характерным особенностям различают следующие виды стропильных систем:

Наслонная

Стропильным каркасом наслонного типа называют каркас, стропила которого имеют 2 точки опоры. Верхний конец ноги опирается на коньковый прогон, устанавливаемый на вертикальные стойки, закреплённые на внутренних стена. А нижним концом она устанавливается на мауэрлат.

Сборка стропильной системы наслонного типа на двухскатную крышу возможна, только если внутри дома располагается не менее 1 несущей перегородки или капитальной колонны. Такую конструкцию часто называют безраспорной, потому что вторая точка опоры стропил компенсирует распирающую нагрузку на стены дома, которую предполагает висячая схема установки каркаса.

Стропильные ноги наслонного типа испытывают нагрузку только на изгиб, который можно ликвидировать различными подкосами. Наслонная стропильная система позволяет перекрывать дома шириной до 14 метров.

Висячая

Висячая стропильная система отличается тем, что ее стропила опираются только нижним концом на мауэрлатный брус, установленный на наружные несущие стены. Верхний конец стропильных ног такой конструкции ни на что не опирается, а как бы висит в воздухе, из-за чего возникает 2 типа нагрузки: на изгиб и на распирание.

Распирающая нагрузка такой схемы расположения элементов на наружные стены настолько велика, что компенсировать ее приходится с помощью многочисленных ригелей и завязок, за счет которых происходит завязывание стропильных пар между собой.

Устройство двускатной крыши с висячими стропилами состоит из треугольных ферм, жесткая форма которых не подвергается нагрузкам. Считается, что сложность висячей схемы крепления стропил намного выше.

Стропильная система двухскатной крыши своими руками монтируется без труда, если правильно рассчитать шаг стропил, то есть расстояние между стропилами и величину их сечения.

Комбинированная

Сочетая в себе лучшее от той и другой системы, признана самой надежной. Применяют ее в случаях, когда внутри помещения в качестве опоры внутри дома используются не стены, а колонны. Тогда висячие и наслонные стропила можно чередовать, чтобы усилить конструкцию за счет дополнительных элементов, не увеличивая расход строительных материалов.

Важно! Скользящая стропильная крыша – еще одна разновидность каркаса, которая отличается тем, что стропильные ноги устанавливают на мауэрлат не с помощью жесткого крепления, а используя подвижную опору. Скользящее крепление позволяет кровле менять в пределах запаса хода размеры в процессе усадки деревянного дома.

Выбор материала кровли

Крышу каркасного дома можно отделать при помощи разнообразных кровельных материалов, однако мы рекомендуем остановить выбор на легких. Обусловлено это тем, что каркасное строительство не предполагает использования сложных и дорогих фундаментов.

Таким образом возможно использование:

  • Металлочерепицы;
  • Битумной черепицы;
  • Шифера;
  • Профнастила;
  • Цементно-песчаной черепицы;
  • Полимерпесчаной черепицы.

Если устройство крыши для каркасного дома планируется с использование тяжелых материалов отделки кровли, то обрешетка должна быть более частой. Кроме того, необходима гидроизоляция конструкции. Требуется проследить за шагом укладки кровельного материала. Если сделать его более частным, то это поможет исключить протекание крыши.

Монтируя кровельный материал необходимо соблюдать следующие углы наклона:

  • Минимально 10° для профнастила;
  • 12-60° при использовании шифера;
  • Если монтируется еврошифер, то 6°;
  • Керамика – от 18 до 60°. Аналогично для полимерпесчаной черепицы;
  • Для черепицы из битума – минимум 12°;
  • Монтаж черепицы из металла производится под углом более 15°.

Как устроена стропильная система

Качество кровельной системы – залог надежности и долговечности всего дома. Чтобы сделать все правильно и не создать дополнительных проблем в процессе возведения и после, нужно руководствоваться нехитрыми советами. Вначале рассчитайте общую площадь кровли, чтобы знать количество материала. Определитесь с сечением. Толщина досок для работы зависит от сложности конструкции и климатических нагрузок в регионе. Если зимой выпадает большое количество снега, то крышу делают из бруса самого толстого сечения. Необходимо определиться со способом соединения. Учитывая эти факторы, работу по строительству кровли лучше доверить специалистам.

Возведение вальмовой кровли пройдет быстрее и с наилучшими результатами при приобретении готовой конструкции. Для этого на площадку приглашают специалистов, которые рассчитав все параметры кровли, изготовят несущие элементы на предприятии. Вам только понадобится правильно собрать их на месте.

Кровельная конструкция в любых проявлениях будет очень тяжелой. Поэтому надежной опорой случат только готовые стены каркасного дома. Под готовностью подразумевается уже смонтированные и укрепленные укосинами вертикальные стойки каркаса. Дополнительно их соединяют между собой брусом верхней обвязки, и со всех сторон обшивают стружечными плитами. Стены должны быть также финальной готовности. Их тоже обшивают плитами ОСП, для большей прочности. Только такой каркас может считаться надежной опорой для кровли любой сложности.

Внимание! Нельзя заниматься декоративной отделкой до сборки кровли, все манипуляции по наведению красоты, после обустройства системы.

Основные элементы крыши – это мауэрлат, конек, стропила и обрешетка. К домам, построенным по каркасной технологии, есть только одно дополнение. Обрешетка может быть сплошной. Вместо укладки досок, используется зашивка, теми же плитами ОСП или листовой фанерой пропитанной антисептиками для защиты от влаги.

Читайте также  Проверка вентиляции

Типы крыш каркасных домов

Есть несколько вариантов крыш для каркасных домов. От выбора кровельной конструкции зависит технология ее монтажа. Чаще всего используются два вида кровель:

  • Плоская. Может иметь незначительный уклон.
  • Скатная. В данном случае обустраивается два ската и более.

Рекомендации

  • Главная функция кровельных скатов — отведение с крыши дождевой, талой воды. Без них вода будет собираться на поверхности кровли, в результате чего не исключаются протечки, соответственно выход из строя кровельной конструкции. Если уклон скатов не более пяти градусов, обязательно организуются внутренние водостоки.
  • Плоские кровельные конструкции лучше всего применять для каркасных домов, возводимых в регионах с сильными ветровыми нагрузками.
  • Плоская крыша каркасного дома предоставляет возможность оборудования зон отдыха, садов. Но в таком случае ее конструкция должна быть максимально надежной, поэтому перекрытия дополнительно усиливаются. Также необходимо обустройство более мощного фундамента, несущих стен дома. Плюс к этому для функциональной крыши предусматривается высококачественный слой гидроизоляции.
  • При использовании для каркасного дома мансардной конструкции кровли появляется возможность обустройства жилой комнаты на чердаке. С этой целью можно также монтировать вальмовую кровлю.
  • Рекомендуются для каркасных двухэтажных домов все-таки скатные кровли, которые перед плоскими конструкциями имеют ряд значительных преимуществ. Например, на двускатной крыше не будет задерживаться дождевая вода, а зимой снег, соответственно риск протечки воды внутрь каркасного дома существенно снижается.
  • Самостоятельно изготовить кровельную конструкцию под каркасный дом достаточно сложно, поэтому лучше использовать уже готовые стропильные фермы. Это не только гарантирует монтаж надежной крыши, но и значительно ускорит строительный процесс.

7. Заключение

Устройство крыш должно быть запланировано заранее – еще на стадии проектирования дома. От выбора формы крыши, стропильной системы и кровельного материала зависит общий вес здания – и это учитывается уже на стадии закладки фундамента. Большую роль играет и планируемое общее утепление дома – в том числе и кровли.

Фирма «К-дом» производит монтаж домов под ключ – от фундамента до кровли. При необходимости мы можем реставрировать старую кровлю здания или установить новую крышу.

Выбор кровельного материала

То, какая будет кровля каркасного дома, во многом зависит от разновидности конструкции и уклона скатов. Так, в соответствии с требуемым уклоном вы можете использовать следующие материалы:

  • минимальный уклон для профилированного листа составляет 10°;
  • для шифера это значение равно 12 градусам;
  • ондулин укладывается на скаты с уклоном более 6°;
  • композитная черепица – 20-60°;
  • натуральная черепица – 18-60°;
  • битумная черепица может быть уложена на крышу с уклоном более 12°;
  • для металлочерепицы минимальный уклон составляет 15°.

При выборе типа кровли необходимо учитывать следующие требования:

  1. Нужно подбирать материалы в соответствии с конфигурацией кровли.
  2. Если будет обустраиваться мансарда, то необходимо учитывать шум от покрытия во время дождя и града. С этой точки зрения для мансардной крыши нецелесообразно использовать металлочерепицу и профилированный лист.
  3. Кровельное покрытие должно обеспечивать высокую герметичность крыши и прослужить довольно долго.
  4. Также нужно учесть общий архитектурный облик дома и расцветку покрытия.

Расчет (угол, нагрузка, длина)

Расчет стропильной системы двухскатной крыши строиться на том, что в фронтальном размере она имеет форму равностороннего треугольника, вычислить стороны которого легко можно с помощью простых тригонометрических формул.

Эти несложные вычисления помогают определить оптимальное расстояние между стропилами, их толщину и длину. Расчет конструкции выполняют в следующей последовательности:

  • Определяют конструкцию и уклон кровли. Существуют различные способы выбора вида и уклонности кровельной конструкции. Этот параметр зависит от климатических условий и эксплуатационных характеристик выбранного кровельного материала.
  • Определяют совокупную нагрузку на конструкцию. Для этого суммируют постоянные нагрузки (вес кровельного покрытия, свой вес каркаса, термоизоляции и перекрытий) с временными нагрузками (снеговая нагрузка, ветровая нагрузка), умножают на поправочный коэффициент, учитывающий уклон скатов, а затем прибавляют к этой цифре 10-15%, чтобы каркас имел некоторый запас прочности.
  • Вычисляют длину стропильных ног. Для этого пользуются теоремой Пифагора, ведь стропильная ферма представляет собой равносторонний треугольник. Получатся, что квадрат длины стропильной ноги равен сумме квадратов высоты крови и половины длины заложения. Зная, как рассчитать длину стропил, можно вычислить высоту конька.
  • Определяют сечение элементов. Оптимальное сечение элементов выбирают по таблицам в соответствии с длиной стропильных ног и расстояния между ними. Чем это показатели больше, тем толще должно быть стропило.

Помните, что перед тем, как рассчитать стропила на крышу, нужно определиться с основными параметрами конструкции. В частности, необходимо точно знать высоту конька и уклон крыши, а также размеры перекрываемого помещения. Результатом выполнения расчета элементов крыши должен стать подробная схема стропильной системы, отражающая их размеры и углы между ними.