Каркас стропил своими руками

Как сделать стропила из дерева: от выбора материала до инструкции по запилу

Стропила — ключевой и одновременно самый сложный в изготовлении элемент несущего каркаса кровли. У крыши может не быть конькового прогона и даже мауэрлата, хотя это редкость, но у нее всегда есть стропильные ноги. Поэтому, если вы будете делать кровлю самостоятельно, обязательно столкнетесь с необходимостью изготовления стропил. В этой статье мы расскажем, как сделать стропила правильно и потратить на это минимум усилий. Читайте, запоминайте, повторяйте.

Содержание

Из чего сделать стропила для крыши

Хорошие стропила начинаются с хороших пиломатериалов. Если сырье некачественное, то и стропильная система из него вряд ли получится надежной и долговечной. Поэтому отнеситесь к выбору пиломатериалов ответственно. Особенно это касается соблюдения основных требований к ним.

Требования к материалам

Нагрузка на стропильные ноги как на несущий элемент каркаса крыши очень большая и даже для небольших домов измеряется в тоннах. Поэтому для них нужен качественный лес:

1. Влажностью не более 12%, иначе стропила под нагрузкой может покоробить.
2. Первого сорта — допустимы только незначительные пороки: прорость, сердцевина, сросшиеся сучки, занимающие до трети ширины стропильной ноги.
3. Обработанный антисептиками и огнезащитой.
4. Оптимальной длины — если есть возможность сделать стропила цельными, без сращивания, делайте. Если такой возможности нет, подбирайте длину пиломатериалов так, чтобы сращивание было примерно по центру.

Это обязательные требования к материалам для стропил в соответствии с ГОСТ 20850-2014 и СП 64.13330.2017. Теперь о правилах выбора материала, которые соблюдать крайне желательно, но необязательно.

Во-первых, старайтесь использовать калиброванные (строганые) пиломатериалы. В отличие от простых обрезных, они по размерам близки к эталонным, поэтому из калиброванного леса проще сделать стропила на крышу и вывести их верхнюю грань в плоскость.

Во-вторых, не гонитесь за дорогой лиственницей — обычная сосна на стропилах покажет себя как минимум не хуже. А скорее всего, даже лучше. Дело в том, что качественную лиственницу обычно пускают на отделочные материалы. Поэтому подавляющее большинство таких пиломатериалов на складах — выбраковка или просто низкосортный лес. Сделать из него прочные и надежные стропила вряд ли получится. С сосной таких проблем нет.

Доски или брус?

На стропильные ноги идут и доски, и брус. Из чего сделать стропила лучше? Зависит от задачи.

Если у дома нет никаких особенностей, то для стропил лучше подойдет доска 50×150, 50×180, 50×200 или 50×220 мм. Необходимое сечение зависит от расчетной нагрузки на скаты кровли.

Стропила из бруса имеет смысл делать только в нескольких ситуациях:

• при реконструкции крыши с заменой кровельного покрытия более тяжелым;
• если на складе пиломатериалов доски низкого качества, а брус — нет;
• при монтаже стропильной системы без мауэрлата;
• если есть возможность заменить составную стропильную ногу из досок на цельную из бруса.

В остальных случаях делать стропила из бруса не стоит. Прочность на изгиб в основном зависит от высоты балки, а не от ее ширины. Поэтому брус дает небольшой прирост прочности, а вес стропильной ноги при этом увеличивается в 2-3 раза. Это существенная дополнительная нагрузка на несущие конструкции, включая фундамент.

Кроме того, брус просто дороже и намного сложнее в монтаже из-за того же большого веса.

Как правильно сделать стропила для крыши

С материалом разобрались. Теперь расскажем о том, как правильно сделать стропила на крышу.

На самом деле способов разметки и запила стропильных ног много. Настолько много, что нет бригад кровельщиков, которые делают это одинаково. Большинство способов сложны для неподготовленного человека, но есть и упрощенные методы. В частности, разметка стропил по шаблону.

Как сделать шаблон для стропил на крышу

Шаблон — это кусок фанеры, OSB или просто сколоченные вместе доски, которые позволяют сделать на стропилах вырез нужной формы. Чтобы разметить врубку на стропильной ноге, шаблон просто прикладывают к доске и обводят вырез. Это позволяет получить абсолютно идентичные стропила, что значительно облегчает их вывод в плоскость.

Чтобы сделать шаблон, вам понадобятся рулетка, угольник и малка — очень простой столярный инструмент для переноса углов. Удобнее использовать угольник Свенсона, но для этой задачи подойдет и обычный.

Вот инструкция, как сделать шаблон стропил для крыши:

1. В боковую плоскость мауэрлата и в верхнюю плоскость конькового прогона друг напротив друга вкручивают шурупы. Но не до конца — они должны выступать на 1-2 см.
2. Между шурупами натягивают шнур, который будет задавать уклон ската для измерений. Он должен быть строго перпендикулярен мауэрлату.
3. Длинное плечо малки прикладывают к боковой плоскости мауэрлата, а короткое выравнивают по натянутому шнуру.
4. Полученный угол переносят на стропило, намечая на нем косую линию.
5. К намеченной линии прикладывают угольник и проводят еще одну линию, перпендикулярную первой. Она задает глубину реза, которая не должна превышать 1/3 от сечения доски в крайней точке.
6. С помощью рулетки отмеряют расстояние до опорного прогона и повторяют разметку для выреза.
7. По разметке делают вырезы на доске, после чего поднимают ее на кровлю и примеряют по месту. Если запилы к прогону или мауэрлату прилегают плохо, их дорабатывают ножовкой.

Готовую стропильную ногу можно использовать как шаблон. Чтобы сделать стропило, шаблон нужно просто приложить к доске, обвести карандашом вырезы и сделать по разметке запилы.

В качестве шаблона всегда нужно использовать одну стропильную ногу: вырезы нельзя обвести с точностью 100%, но если все делать правильно, разница будет минимальной. Если же для разметки каждый раз применять разные стропила в качестве шаблона, эта разница будет накапливаться. В результате через 10-15 размеченных стропильных ног размеры запилов могут сильно измениться.

Но делать стропила по шаблону из полноценной стропильной ноги неудобно. Особенно если стропила длинные и сделаны из досок большого сечения, не говоря уже о тяжелом брусе. Поэтому обычно по первой готовой стропильной ноге делают еще одну для установки на противоположном фронтоне. Если она встала без проблем, то для каждого стропила делают три коротких шаблона:

• для карнизного запила (самый край стропильной ноги);
• для запила на мауэрлат;
• для запила на прогон.

Места стыка стропильных ног в месте прогона обычно запиливают по факту: скрепляют противолежащие стропила внахлест струбциной и делают вертикальный пропил над центром конька.

Для упрощения на шаблон можно пустить одну из размеченных стропильных досок, распилив ее на три куска. При этом важно, чтобы на шаблоне был упор: брусок или доска, прибитые к одному из торцов. Упор нужен, чтобы упростить и ускорить выставление шаблона.

Часто для разных скатов крыши, даже если она симметричная, нужны разные шаблоны. Разница в уклоне или сечении мауэрлата может быть не видна на глаз, но даже несколько градусов — это серьезное отличие. Поэтому перед тем как делать стропила на всю крышу, примерьте фронтонные стропильные ноги на двух скатах, а не на одном.

Как делать стропила из некалиброванных пиломатериалов

Если на стропила идут строганые доски, проблем с разметкой по шаблонам обычно не возникает. Подгонка по месту если и нужна, то небольшая. С обрезными пиломатериалами работы больше. Во-первых, сечение разных досок может отличаться. Во-вторых, сечение бруса мауэрлата и прогона тоже может меняться по длине. Из-за этого при запиливании стропил по шаблону есть несколько тонкостей:

1. Перед тем как делать первое стропило, нужно измерить ширину всех досок и выбрать самую широкую. Дело в том, что стропильные ноги выводят в плоскость по верхней грани. Поэтому, если делать шаблон по узкой доске, глубина запила широкой будет больше 1/3 ширины, что недопустимо.
2. Ширина шаблона должна быть точно равна ширине доски, по которой этот шаблон был сделан. Так вы заранее будете знать, какие стропила нужно будет дорабатывать по месту.
3. Для крыш с двумя, четырьмя и большим количеством скатов доски сортируют по ширине. Это позволяет делать стропила на одном скате из пиломатериалов примерно одного сечения.
4. 4. Между фронтонными стропилами обязательно натягивают два шнура по верхней грани — около конька и возле карнизного свеса. Это помогает сразу выводить верх досок в плоскость.

Из обрезных досок с тупым и острым обзолом, который планируется счищать по месту, стропила по шаблону не делают. Из-за неровного края шаблон практически бесполезен — такие доски нужно либо доводить на рейсмусе, либо запиливать каждую вручную. При этом грань, на которой был обзол, всегда разворачивают к мауэрлату и прогону.

Подведем итоги

Из чего делать стропила для крыши: из хорошо высушенных сосновых досок первого или отборного сорта. Обязательна обработка антисептиком и огнезащитой. Идеально — калиброванные (строганые) доски, но допустимы обрезные.

Как правильно сделать стропила для крыши: использовать шаблоны. В качестве шаблона подойдет первая готовая стропильная нога с запилами. Но лучше сделать несколько небольших шаблонов из фанеры, OSB или все тех же досок. Ими удобнее пользоваться.

Источник

Как выполнить монтаж стропильной системы двухскатной крыши – пошаговое руководство

Обустройство двускатной крыши считается весьма практичным и верным решением при строительстве здания жилого или коммерческого назначения. Такой вариант сочетает в себе относительную простоту исполнения и надежность, легкость в обслуживании и долгий срок службы. В данном материале мы расскажем о том, как выполнить монтаж стропильной системы двухскатной крыши своими руками, каковы ее разновидности, и как вычислить размеры отдельных ее элементов. Наша пошаговая инструкция позволит разобраться с любыми осложнениями, которые могут возникнуть в процессе работы.

Кровля с двумя скатами отличается целым перечнем достоинств:

• легкость в расчетах;
• различные варианты исполнения;
• экономия материалов;
• возможность естественного оттока воды;
• низкая вероятность подтекания воды благодаря цельности конструкции;
• возможность обустройства чердачного помещения или мансарды;
• надежность и долгий срок эксплуатации;
• удобство профилактического ремонта.

Разновидности двухскатных крыш

Рассмотрим основные типы кровель с двумя скатами, стропильная система в которых будет несколько отличаться по исполнению.

Симметричная двускатная крыша

Это самая простая двускатная крыша, однако, наиболее надежная и востребованная. Симметричные скаты позволяют распределять нагрузку на мауэрлат и несущие стены равномерно. В данном случае тип и толщина утепляющего слоя не влияют на выбор кровельного материала. Толстые брусья стропил имеют достаточный запас прочности, поэтому не будут прогибаться. Кроме того, распорки можно устанавливать по своему усмотрению.

Среди недостатков данного варианта можно отметить лишь слишком острый угол скатов, который затрудняет использование чердачного этажа и создает «глухие» зоны, не имеющие применения.

Крыша с двумя ассиметричными скатами

Если угол наклона скатов сделать более 45º, можно задействовать некоторые неиспользуемые участки пространства. Появится возможность даже обустроить жилое помещение на чердаке. Однако потребуются некоторые дополнительные расчеты, поскольку нагрузка на стены станет неравномерной.

Крыша ломаная с внешним или внутренним изломом

Подобная конфигурация дает возможность разместить под крышей просторную мансарду или чердак. Вместе с тем, в данном случае потребуются более сложные инженерные расчеты.

Конструкция стропил для обустройства крыши с двумя скатами

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши предполагает наличие таких составных деталей:

• Мауэрлат. Он представляет собой прочный брус из дуба, сосны, лиственницы или другой крепкой породы древесиной, который укладывается по периметру на несущие стены строения. Назначение мауэрлата – равномерно распределять нагрузку. Сечение брусков выбирают, исходя из их строения – цельные или клееные, а также от возраста постройки. Чаще всего используются балки 100×100 или 150×150 мм.
• Стропила. Из таких элементов создается вся конструкция (прочитайте также: «Как устроена конструкция стропильной системы, какую лучше выбрать»). Соединяясь в верхней точке два стропила образуют ферму. Изготавливают их из бревен или прочных брусков.
• Затяжка. Данная деталь служит для сцепления стропил и обеспечения их жесткости.
• Прогоны. В тех местах, где стыкуются стропильные ноги, крепят коньковый прогон, на который впоследствии будет монтироваться конек. А с помощью боковых прогонов каркасу из стропил придают дополнительную крепость. Предполагаемая нагрузка определяет размеры и количество таких элементов.
• Стойка для стропил. Это вертикальная балка, которая частично перенимает на себя вес крыши. Если схема двухскатной крыши простая, то по центру размещают одну такую балку. Для длинного пролета может потребоваться три бруска – один по центру и два по бокам. Если возводится несимметричная кровля, то расположение такой балки определяется длиной стропильных ног. Под стропила для ломаной крыши стойки ставят по бокам, чтобы освободить место для передвижения. По центру и бокам балки размещают, если комнат будет две.
• Подкосы. Это опоры для стойки. Если предполагаются значительные ветры и осадки в зимний период, устанавливают продольные, а также диагональные стойки.
• Лежень. На него опирается стойка для стропил, а также крепятся подкосы.

• Обрешетка. На нее крепится выбранный кровельный материал, а также по ней можно передвигаться в процессе работы. Фиксируют обрешетку перпендикулярно стропилам. Обратите внимание, что обрешетка позволяет равномерно распределять массу кровельного материала по стропильной системе.

Схема установки стропильной системы двухскатной крыши существенно облегчит все строительные работы. Как будет выглядеть такая схема крыши, зависит от разновидности кровли.

Обратите внимание, что материал для стропильной системы должен быть максимально качественным, обработанным антипиреновыми и антисептическими средствами. На балках для стропил, мауэрлата и стоек не должно быть сучков или трещин. На обрешетке допускается лишь малое количество сучков, прочно сидящих в древесине.

Расчет элементов каркаса для двухскатной кровли

Если будет строиться двухскатная крыша своими руками, необходимо заранее выполнить тщательные расчеты. Стропильная система простой двускатной крыши состоит из совокупности треугольных ферм – такая форма дает конструкции максимальную жесткость. Такие фигуры рассчитать проще всего. Однако если у скатов разная форма, получаются неправильные прямоугольники. В таком случае их разделяют на более простые формы и проводят расчеты для каждого элемента отдельно. В конце все данные суммируются.

Обратите внимание, что чем сложнее форма крыши, тем большее количество стропильных ферм и прочих деталей потребуется для обеспечения ее прочности. Все они увеличивают общую массу крыши, которая при неправильном расчете может повредить несущие стены.

Нагрузка на стропила по схеме

Различают три типа нагрузки:

• Постоянная. Это значение, которое не будет изменяться на протяжении всего срока эксплуатации кровли. К этой категории относят массу кровельного материала, утеплителя, гидро- и пароизоляции, обрешетки, доборных деталей кровли, а также внутренней отделки мансарды. То есть, суммированное значение массы элементов и будет ожидаемой нагрузкой. Ее средняя величина составляет 40-45 кг/м 2 , но не более 50 кг/м 2 . Желательно предусмотреть запас прочности, равный 10 % от общей массы.
• Переменная. Имеется в виду интенсивность выпадения осадков, нагрузка от снега и ветра, которые могут существенно варьироваться в зависимости от времени года или погодных условий.
• Особая. К данной группе относят экстремальные природные явления – землетрясения, торнадо, сильные ветры. В этих случаях запас прочности делают существенно больше обычного.

Определяем уклон скатов перед монтажом

Уклон скатов рассчитывают, исходя из типа кровельного материала:

• мягкая кровля – от 5º до 20º;
• шифер, ондулин, черепица, профнастил – от 20º до 45º.

Отметим, что чем острее уклон, тем больше материала потребуется для кровельных работ.

Размер шага стропил и их длина

Как правило, шаг стропил для жилых домов колеблется в пределах 60-100 см. Тут значение имеет тип кровельного материала и общая масса крыши. Количество стропил на один скат высчитывается делением его длины на размер шага плюс единица. Для всей крыши значение удваивается.

Необходимо также выполнить расчет длины стропил двухскатной крыши. Длину стропильной ноги вычисляют по теореме Пифагора. Если максимальной длины бруса в 6 метров недостаточно, ее можно нарастить другими отрезками.

Сечение стропил

Определить сечение стропил можно на основе таких данных:

• шаг;
• тип древесины;
• разновидность материала – бревна, брусья и так далее;
• нагрузка;
• длина стропила.

Приведем примерные размеры пиломатериалов для стропильной системы под двухскатную крышу:

• мауэрлат, сечением 10×10 или 15×15 см;
• затяжки и стропильные ноги, толщиной 10×15 или 10×20, в некоторых случаях применяется брус сечением 5×15 или 5×20 см;
• для подкосов и прогонов – балки 5×15 или 5×20 см, исходя их ширины стропил;
• стойки – сечение 10×10 или 15×15 см;
• лежни, сечением 5×10 или 5×15, исходя из толщины стоек;
• обрешетка, сечением 2×10 или 2,5×15 см – значение определяется типом кровельных материалов.

Разновидности стропильных систем

Различают два основных типа стропильных систем для крыш с двумя скатами – висячие и наслонные. Опишем каждый из них по отдельности.

Висячие стропила

Устройство двухскатной крыши с висячими стропилами целесообразно лишь при ширине кровли в пределах 6 метров. Такие стропила крепятся на коньковый прогон с одной стороны, и на несущую стену с другой. Они испытывают распирающие усилия, в чем и состоит основная особенность двухскатной крыши с висячими стропилами. Затяжку для них можно изготавливать как из дерева, так и из металла. Если установить затяжки снизу, то они исполняют функцию несущих балок. Крайне важно прочно закрепить затяжку, поскольку она также испытывает распирающее усилие. Затяжка нужна, в первую очередь, чтобы предотвратить повреждение несущих стен – иначе они могут упасть под давлением тяжелых стропильных ног.

Наслонные стропила

В данном случае размер крыши не имеет значения. Сборка стропильной системы данного типа предполагает наличие лежня и опорных стоек. На лежень, который укладывается параллельно мауэрлату, переносится часть нагрузки. Получается, что стропила прилегают друг к другу в верхней точке и дополнительно поддерживаются стойкой. В такой системе стропильные ноги испытывают усилие только на изгиб. Они монтируются намного проще, чем висячие. Правда, требуются опорные стойки.

Комбинированный тип

Нередко крыше придают довольно сложную форму, что требует сооружения стропильных систем смешанного типа. Профессионалы рекомендуют составлять подробную схему с расчетами на каждый элемент стропильной системы, чтобы в процессе работ данные всегда были под рукой.

Установка стропил для двухскатной крыши своими руками

Когда все подготовительные работы и расчеты выполнены, и закуплены нужные материалы, начинают непосредственно монтаж стропильной системы двухскатной крыши. Он состоит из нескольких этапов. Читайте также: «Как сделать монтаж стропил своими руками – теория и практика».

Укладка мауэрлата на стены

Этот элемент крепится на несущей стене по всей ее протяженности. Если речь идет о бревенчатом доме, то мауэрлатом может служить верхний венец. Для зданий из газобетона или кирпича потребуется мауэрлат, равный длине стены. Иногда эту деталь можно укладывать между стропилами.

При недостатке длины материала для мауэрлата можно срастить несколько кусков. При этом края запиливают под 90º и стыкуют с помощью болтов – проволока, нагели или гвозди не годятся.

Есть два способа укладки мауэрлата поверх несущей стены:

• симметрично по центру;
• со смещением в нужную сторону.

Монтаж мауэрлата выполняется на предварительно уложенный гидроизоляционный слой из рубероида. Это защитит древесину от гниения.

Стоит ответственно отнестись к процессу крепления мауэрлата, поскольку при сильном ветре он должен выдерживать особенно большую нагрузку.

В качестве креплений для мауэрлата можно использовать такие расходники:

• Анкера, которые незаменимы для монолитных материалов.
• Деревянные нагели. Эти детали применяются в домах из бруса и бревен, хотя к ним требуются дополнительные крепления.
• Скобы.
• Арматура или специальные шпильки. Такой вариант предпочтителен для построек из пено- или газобетона.
• Вязальная или стальная проволока – это вспомогательный крепежный элемент, применяемый практически всегда.

Сборка ферм или стропильных пар

Сборка ферм может быть выполнена одним из методов:

• Брусья для стропил собираются и крепятся прямо на крыше здания. Этот процесс довольно трудоемок, поскольку все замеры, подрезку и сцепку брусьев придется делать на высоте. Однако можно обойтись своими силами, без привлечения техники.
• Фермы или стропильные пары можно закрепить на земле, а потом готовые элементы поднять на крышу здания. С одной стороны – это упрощает процесс установки стропил, а с другой – из-за большого веса конструкции ее подъем наверх потребует наличия специального оборудования.

Обратите внимание, что начинать сборку стропильных пар стоит только после нанесения разметки. А если заранее изготовить шаблон, для которого взять две доски, равные длине стропил, и соединить их между собой, то тогда все пары получатся абсолютно одинаковыми.

Монтаж стропил

После сборки и подъема на высоту выполняется установка стропил двухскатной крыши деревянного дома. Чтобы зафиксировать их на мауэрлате, в нижней части стропил делают запилы. Первыми устанавливают две фермы с противоположных концов крыши.

После этого между стартовыми парами натягивают веревку, по которой будут выравнивать все остальные стропильные фермы и устанавливать конек.

Теперь можно монтировать оставшиеся пары с соблюдением расчетного шага между ними. В тех случаях, когда сборку пар производят непосредственно на крыше, между двумя торцевыми фермами крепят коньковый прогон. На него впоследствии и производят установку стропил.

Порядок установки половинок стропил согласно мнениям профессионалов может отличаться. Некоторые предпочитают укладывать брусья в шахматном порядке, чтобы не перегружать фундамент и стены в процессе работы. Другие склоняются к последовательной установке пар стропил. Как бы то ни было, стропильные ноги могут нуждаться в подпорках и стойках – все зависит от размеров крыши и формы ферм.

Крепление конька

Конек – это элемент, который образовывается посредством крепления стропил в верхней точке. Как только все детали стропильной системы для двухскатной кровли будут установлены, следует выполнить капитальное закрепление всех элементов конструкции.

Установка обрешетки

Наличие обрешетки является обязательным при строительстве любой крыши. Она не только поддерживает кровельный материал и позволяет его надежно закрепить, но и дает возможность перемещаться по крыше в процессе работы.

Расстояние между отдельными досками выбирают, исходя из типа кровельного материала:

• мягкая кровля укладывается на сплошную обрешетку без зазоров;
• для металлочерепицы нужна обрешетка с шагом в 35 см (между двумя нижними рядами – 30 см);
• шифер и профнастил можно укладывать на обрешетку с шагом в 44 см.

Итоги

Таким образом, чтобы собрать стропильную систему для крыши с двумя скатами, следует учесть много нюансов и предусмотреть любые возможные осложнения. Надеемся, что наши советы помогут вам справиться с этой нелегкой задачей и создать качественную и долговечную крышу для вашего дома.

Источник