Монтаж стропильной систем крыши своими руками

Скользящее (шарнирное) крепление

Каждый деревянный дом дает усадку по-своему. Через время менее всего просядет строение из клееного бруса, а свежий сруб больше всего. При этом усадка происходит неравномерно и это негативно отражается на состоянии стропильной системы. Избежать перекоса помогает установка скользящего крепления.

В жилом деревянном доме после продолжительных дождей начинает разбухать древесина, а зимой в результате потери влаги она усыхает. Это означает, что перекос крыши часто возникает при эксплуатации дома.

При этом в разной степени оседают:

южная и северная стороны дома;
части постройки, находящиеся постоянно в тени и на солнце;
сторона, подвергающаяся воздействию влажного воздуха от находящегося рядом водоема, и более сухая;
обдуваемая ветром стена и та, перед которой имеется другая постройка.

На протяжении всего срока эксплуатации геометрические параметры деревянного сруба постоянно изменяются. Особенно сильно это происходит зимой. Таким образом, если стропила на верхнем венце закреплены жестко, тогда снеговая нагрузка сильно выгнет кровельную конструкцию.

Чтобы этого избежать, задействуют особую металлическую деталь, внешне напоминающую петлю, которая называется «салазкой». Когда изменяется геометрия сруба, этот крепежный элемент смещается относительно направляющей, а стропила оседают, не причиняя вреда всей конструкции.

Иногда кровельщики создают скользящий угол другими проверенные временем методами. В стропильной ноге делают запил.

Балку устанавливают срезом на верхний венец и фиксируют при помощи:

скоб;
скрещивающихся гвоздей в мауэрлате;
фиксирующих стальных пластин;
вертикально забитого гвоздя.

Неплохой альтернативой скользящим опорам является скрученная в два раза кованая проволока. Она хорошо ведет себя на растяжение и дает элементам стропильной конструкции некоторую степень свободы.

Монтаж стропильной системы (пошагово)

Монтажу (сборке) стропильной системы предшествует тщательный подбор материала. Для стропил, конькового бруса, стоек, я выбираю предварительно высушенную древесину. Использовать материал естественной влажности можно только на обрешетке. В качестве крепежных элементов я использую гвозди и скобы, а также металлические уголки и пластины. Саморез можно применить в конструкциях обрешетки. Стропильная система каркасного дома двухскатной крыши может быть собрана самостоятельно, но в случае четкого следования инструкциям.

1. Разбивка. Монтаж стропильной части, как правило, я провожу после окончания монтажа верхнего перекрытия. После этих работ начинаю разметку под установку мауэрлата и конькового бруса.

2. Мауэрлат. Монтаж мауэрлата провожу при помощи анкеров к верхней обвязке стены. Материалом для мауэрлата служит брус с размерами 150*100 мм.

3. Стойки конькового бруса. В качестве стоек конькового бруса использую брусы сечением 100*100 мм. Согласно сделанной разбивки монтирую первый брус на мауэрлат фронтонной стены, закрепляя перфорированным уголком. Вторым по очереди креплю последний брус на противоположной стороне. Между брусами натягиваю шнур, по которому буду ставить остальные стойки. Шаг стоек варьируется от 2 до 3 м.

4. Конёк. Сверху стоек устанавливаю коньковый брус, который также имеет сечение 100*100 мм. Крепить стойки и брус между собой можно перфорированными пластинами и уголками.

5. Стропила. После монтажа конькового бруса можно приступить к установке стропильных ног. Перед установкой выполняю разметку мест крепления стропил. Разметку наношу как на мауэрлат, так и на коньковый брус. Шаг стропил беру 600 мм между центрами бруса стропильных ног.

Первоначально провожу замер длины стропильной ноги от центра конькового бруса до балки обвязки. Длину после бруса обвязки продлеваю на 50 см, чтобы можно было организовать свес. В месте пересечения стропильной ноги и мауэрлата делаю в стропилах запил. Таким образом обеспечивая посадочное место стропильной ноги. Крепление стропил к обвязке провожу гвоздями накосую с двух сторон. Дополнительно выполняю крепление с помощью перфорированного уголка

Важно понимать, что именно этот узел несет большую нагрузку при порывах ветра

Стыковка стропил на коньковом брусе проводится сверху конька. С помощью перфорированных или зубчатых пластин.

6. Ригель. Ригели для усиления стропильных ног креплю ниже уровня конькового бруса с тем расчетом, чтобы можно было сформировать черновой каркас потолка мансарды.

7. Дополнительные стойки. Усиление стропильных ног необходимо проводить в нижней части, где увеличивается нагрузка от снега. На расстоянии 1,5 м от обвязки под каждую стропилу устанавливаю стойки. Впоследствии они впишутся как стеновой каркас двускатной крыши с мансардой. К стропилам стойки закрепляю «ляпухами», которые нарезаются из остатков досок каркаса. Крепление провожу гвоздями. В нижней части стойки опираются на прогон, который я монтирую на балках верхнего перекрытия.

Элементы стропильной конструкции

Мауэрлат – главная составляющая всей системы, своеобразный фундамент, который устанавливается по периметру стен и создает оптимальный баланс нагрузки, защищая конструкцию от непроизвольного движения в момент сильных ветров или обильных осадков. Мауэрлат можно изготовить из строганного бруса, в некоторых домах его может заменить верхняя обвязка стен.

Стропильные ноги – предназначены для удержания своеобразного сэндвича. Между несущими стропилами прокладывается лист уплотнителя, а поверх него кладется обрешетка.

Прогоны – цельные балки, которые укладываются по уровню вдоль кровли. Используются для фиксации стропильных ног. Подразделяются на несколько видов: коньковый прогон (располагается в верхней части кровли), боковой (расположен по центру несущих ног стропил).

Стойки – принимают на себе незначительный вес конструкции. Применяются для усиления упоров стропил и конька.

Подкосы – устанавливаются специально для удержания стропильных ног. Монтируются в наклонном положении. Придают сооружению дополнительную прочность.

Варианты соединения конькового узла стропильных ног

Конек – один из главных и самых нагруженных элементов стропильной системы. Узел имеет несколько вариантов соединения, выбирать конкретный следует в зависимости от общих параметров крыши.

Соединение встык с деревянной или металлической накладкой. Универсальное соединение, используется как с поддерживающим прогоном, так и без него.
Соединение в полдерева с металлическим болтом. В настоящее время применяется довольно редко, требует много физического труда и времени.
Внахлест с фиксацией гвоздями или болтами. Таким способом стропила фиксируются только на небольших хозяйственных пристройках. По несущим параметрам занимают последнее место. Болтовое соединение дает возможность стропильным ногам совершать незначительное колебательные движения в зависимости от усадки фронтальных стен.

При большой длине скатов коньковый брус лучше не использовать, а вместо него ставить два параллельных прогона и ригели-затяжки. Такую конструкцию легче делать, она более устойчивая и безопасная.

Для висячей кровли следует выбирать самые надежные способы соединения стропильных ног, эти системы имеют минимальное количество дополнительных упоров.

Основные виды крыш по конструктивному исполнению

Перед установкой нужно выбрать оптимально подходящую стропильную систему для кровли. Наибольшим спросом среди частных застройщиков пользуются скатные конструкции следующих видов по форме:

1-скатные;
2-скатные;
мансардные (ломаные двускатные);
шатровые;
вальмовые;
полувальмовые.

Рисунок 1. Основные виды крыш по конфигурации

Наиболее простыми по конструкции являются односкатные кровельные системы. При этом они требуют минимум финансовых и трудовых вложений на устройство. Однако учитывайте, что в здании с такой крышей невозможно обустроить полноценный чердак или, тем более, мансардный этаж.

Фото 2. Внешний вид односкатной кровли

Одни из самых популярных на сегодня крыш – двускатные и мансардные. Это обусловлено возможностью обустроить просторный чердак или большую мансарду. На такие конструкции расходуется меньше кровельного покрытия, однако требуется возведение фронтонов по торцевым сторонам дома. Также привлекает минимальная сложность монтажа.

Рисунок 3. Внешний вид двускатной (сверху) и мансардной крыши (снизу)

Шатровые кровли, как правило, имеют 4 ската в виде равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке сверху. Гармонично смотрятся на одноэтажных домах в классическом стиле. Характеризуются сложной стропильной системой, но повышенной устойчивость к ветровым нагрузкам.

Фото 4. Конструкция классической шатровой крыши

Вальмовые и полувальмовые кровли тоже отличаются сложностью устройства, большим количеством конструктивных элементов в стропильной системе. Требует профессионального подхода к монтажу, без наличия определенных навыков самостоятельно построить качественную и надежную конструкцию будет очень сложно.

Фото 5. Вальмовая кровля

Рисунок 6. Полувальмовая крыша

Проводим монтаж

А как установить стропила на крышу? Какие здесь существуют нюансы и тонкости? В первую очередь стоит помнить о безопасности. Укладка стропил на большой высоте – это опасно. Лучше всего, чтобы перед началом монтажа сделать строительные леса. Но такое дело очень затратное и редко используется. Поэтому установку стропил на крышу следует проводить со средствами индивидуальной защиты – это монтажные пояса и так далее.

Кроме того, сделать все своими руками и одному – это практически невыполнимая задача. Поднять и поставить стропила в одиночку будет невозможно. Древесина весит много. К тому же и сами конструкции будут достаточно большими. Поэтому без помощника вам не обойтись.

Сама технология установки стропил на крыше выглядит следующим образом:

Если вы будите производить монтаж с использование жесткого крепления, то первоначально желательно сделать шаблон для вырубки. Для этого поднимаем двое стропил на крышу и ставим их на свое место. При этом делается вырубка в том месте, где элемент будет крепиться к мауэрлату. По первым стропилам делается шаблон. Это можно сделать с помощью куска фанеры. С помощью шаблона еще внизу можно подготовить остальные стропила для установки.
Также можно подготовить шаблон и для верхнего стыка. Это делается в том случае, если стропильная пара будет собираться на земле. Затем ее поднимают на крышу и ставят на свои места. Но можно производить сборку и на крыше. В этом случае подъем будет заметно облегчен. К тому же и подгонка будет более точной.
Первым делом ставят стропила с обоих торцов дома. После этого между ними натягивается веревка. Это необходимо для того, чтобы остальные пары поставить ровно, и выставить в одной плоскости.
Далее проводится поднятие, соединение и установка остальных стропил. При этом, между каждой парой нужно выдерживать одинаковое расстояние, которое рассчитывается заранее. Как правило, этот параметр лежит в пределах от 60 сантиметров до 1 метра, подробнее в материале: расстояние между стропилами.
После установки стропил все места соединения следует дополнительно укрепить. Для этого можно использовать металлические уголки, скобы или толстую стальную проволоку.
Далее, следует укладывать и закреплять поперченные планки и подпорки. После чего можно заниматься укладкой обрешетки и самой кровли.

Видео по теме:

Стоит отметить, что есть некоторые особенности установки стропил при использовании висячей или наслонной системы. В первом случае применяется затяжка. Этот элемент закрепляет нижние концы стропильной пары. В наслонной системе монтаж нижних концов стропил производится непосредственно к мауэрлату.

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника

В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Крепление стропил

При строительстве стропильной системы рекомендуется использовать стропила, выполненные из цельного бруса или доски. Но далеко не всегда это возможно. При необходимости использовать длинные стропильные ноги можно применять клееный стропильный брус, но это достаточно дорогой материал. Проще нарастить стропила самостоятельно.

При использовании досок, более мощное стропило можно получить, скрепив две доски толщиной около 50 мм между собой вплотную. Доски сшиваются скобами или гвоздями в шахматном порядке.

Второй вариант удлинения стропила – монтаж трех досок с вкладышами. В этом случае между двумя досками надежно крепится нижняя часть третьей доски, выдвинутой на необходимую длину. Оставшееся пространство между двумя досками заполняется деревянными прокладками из доски необходимой толщины

Брус стыкуется встык, при этом важно выполнить срезы торцов строго под прямым углом, место стыка с двух сторон закрывается деревянной накладкой либо металлической пластиной. Также может использоваться соединение внахлест – заход должен составлять не менее метра, крепление гвоздями или шпильками в шахматном порядке

Третий вариант стыковки – метод косого прируба. Стропила подрезаются под углом 45-70 градусов и скрепляются болтом, диаметр которого составляет 12 или 14 мм.

Рассматривая, как ставить стропила на крышу, важно отметить, что деревянная система требует внимательного подхода к выбору способа соединения элементов. Наиболее распространены :

одинарный или двойной зуб;
крепление посредством скоб или гвоздей;
болтовые соединения;
соединение с применением хомутов.

Важно учитывать, что самый распространенный способ (гвозди и скобы) может применяться при монтаже элементов из хорошо просушенной и вылежавшейся древесины, так как усыхание влажного дерева ведет нарушению прочности крепежного узла. Доски и брус, влажность которых близка к максимально допустимым значениям, рекомендуется скреплять болтами, но такой способ в определенной степени ослабляет сопротивление элементов нагрузкам

Монтаж стропил своими руками

Для самостоятельного монтажа стропил необходимо приготовить:

обрезная доска толщиной 50 мм, шириной 140-150 мм для стропильных ног, подкосов и других элементов конструкции;
брус 100 × 150 мм для стоек и мауэрлата;
металлические соединительные элементы;
резьбовые шпильки М12 или М14 с гайками и шайбами;
рубероид для гидроизоляции торцов стен.

Из инструментов понадобятся:

ножовка, электропила;
электродрель с набором сверл;
гаечный ключ;
сапожный нож;
измерительные инструменты (рулетка, линейка, строительный уровень и т.п.).

Порядок монтажа:

Установка двойного слоя рубероида на верхние торцы стен. Укладка на них брусовой обвязки (мауэрлата) с креплением на анкерные болты.
Установка промежуточного опорного бруса — лежня (если того требует расстояние между противоположными стенами). Монтаж стоек, фиксация их положения с помощью металлических перфорированных уголков и наклонных планок — подкосов.
Укладка стропильных ног. Если длины досок не хватает, выполняют продольное стыкование с помощью накладок из такой же доски, прикрепленной болтами. Иногда, для создания усиленной конструкции, для стропильных ног используются двойные доски.
Выравнивание стропильных ног по плоскости. Проверяют горизонталь и угол наклона ската, подкладывают под провисшие доски деревянные обрезки.
Монтаж подкосов. Проверка прочности соединений.
Установка обрешетки. Планки укладывают так, чтобы кровельное покрытие можно было установить согласно технологическим требованиям.

После этого можно переходить к укладке кровли.

Монтаж стропильной системы односкатной крыши — в видео:

Плюсы и минусы двухскатной кровли

Крыша каркасного дома, которая формируется при помощи двух скатов обладает рядом преимуществ, облегчающих монтаж и увеличивающих скорость работ. Такую конструкцию имеет большинство домов именно за счет своих положительных качеств.

К плюсам такой системы возведения относятся:

простота конструкции (монтаж можно выполнить своими руками);
удобное применение листового материала за счет отсутствия элементов подрезки (материал кратно ложится на скат);
надежность кровли, так как на ней нет таких сложных элементов как ендовы и примыкания, а присутствует одни конек;
простота устройства водостоков (всего две линии по двум сторонам);
самоочищение скатов кровли от снега;
равномерное распределение нагрузки от веса конструкции по периметру всего здания.

Отрицательных сторон такая система практически не имеет, разве что существует необходимость соблюдения оптимального уклона скатов, а это в пределах 35 – 40 градусов. Меньший угол не даст сводного схождения снега, больший – увеличит парусность конструкции.

Вычисление сечения элементов стропильной системы

Если предстоит построить крышу своими руками, необходимо выполнить

Так же, следует обратить внимание на характеристики материала, из которого изготавливаются стропильные ноги

Нормативные документы регламентируют несущую способность, какую имеет древесина различных пород. Если рассматривается сечение стропил из бруса или досок, ослабленных вырубками и/или отверстиями под болтовые соединения, несущая способность древесины рассчитывается с коэффициентом 0,8 от нормативного значения

Также необходимо обратить внимание на сорт древесины для изготовления – дефекты снижают ее устойчивость к нагрузкам. Сечение стропил подбирается с учетом стандартных размеров пиломатериала. Делать неразрезную несущую конструкцию следует из бруса или доски длиной не более 6,5 м

Делать неразрезную несущую конструкцию следует из бруса или доски длиной не более 6,5 м.

Рассчитав систему и определив размеры стропильных ног и ригелей, требуется вычислить общий вес этих элементов и добавить полученное значение к расчетным нагрузкам:

полный объем пиломатериалов, необходимых для каркаса крыши, умножается на объемный вес древесины;
полученное значение (собственный вес стропил, кг/м2) прибавляется к расчетной нагрузке;
расчетная схема конструкции пересчитывается с использованием полученного выше результата.

Обработка стропильных элементов антисептиком

Чем обработать стропила перед монтажом каркаса крыши? Обработка требуется для защиты древесины от гниения и предотвращения опасности возгорания. Обработка антисептиком и огнезащитным составом может проводиться по отдельности. С использованием комплексного огнебиозащитного средства обработка займет вдвое меньше времени.

Обработка антисептиком или комбинированным составом должна выполняться в два приема. Необходимо пропитать верхний слой древесины специальной жидкостью, нанеся ее кистью или валиком. После высыхания первого слоя обработка антисептиком повторяется.

Стропила скатной крыши

Как сделать стропила для скатной кровли? Строительство стропильной системы односкатной или двускатной крыши своими руками требует внимательного подхода к изготовлению стропильных ног. Размеры рассчитываются на этапе проектирования кровли. Чтобы правильно сделать эти элементы конструкции, необходимо использовать пиломатериал регламентированного проектом сечения и длины.

Степень сложности работ во многом зависит от того, какая конструкция выбрана для монтажа. Если требуется делать наслонные стропила из досок или бруса, каждый элемент подгоняется по месту установки при креплении его к коньковому прогону и мауэрлату

Важно строго следить за соблюдением геометрии всей конструкции

Висячие стропильные фермы удобнее изготавливать по шаблону, чтобы добиться точного совпадения размеров каждой конструкции. Для этого вырубки в досках и сборку ферм рекомендуется делать на земле. Затем необходимо сделать проверку горизонтальности мауэрлата или опорных балок, геометрических размеров коробки здания. Устранив возможные недочеты можно приступить к монтажу стропильных ферм на доме.