Как правильно выбрать доски для создания стропил крыши?
Любая стропильная система формируется из многочисленных стропил, для создания которых используется брус или доски. Наиболее часто выбираются именно доски за счет доступной стоимости, но их прочность считается не слишком высокой по сравнению с брусом.
Важно! От качественно выбранного пиломатериала зависит долговечность крыши и безопасность проживания в доме.
Требования к стропильным доскам
Стропила для крыши выдерживают существенные воздействия от снега, ветра и кровельного покрытия, поэтому в процессе их создания должны учитываться определенные правила, которым они обязаны соответствовать.
Важно! Во время формирования стропил учитывается не только правильный выбор их размера и сечения, но и материал, используемый для создания.
Оптимально считается выбирать брус для стропил, но этот материал обладает высокой стоимостью, поэтому для снижения затрат нередко покупаются доски. Выбирается только качественная древесина, причем нередко выбор падает на хвою или лиственницу.
При поиске досок, используемых для создания стропил, учитываются основные требования к ним:
Приобретаются доски только у проверенных продавцов, предоставляющих покупателям информация о товаре. Для этого должна иметься специальная сопроводительная документация, причем в ней содержится информация:
Важно! Древесина является натуральным материалом, поэтому разные биологические воздействия приводят к его разрушению, поэтому важно грамотно выбрать доски, а также защитить их специальными защитными составами.
Доска для стропил перед использованием должна обрабатываться разными составами:
Только при грамотном выборе досок и после их качественной обработки имеется возможность сделать стропила, обладающие не только высоким качеством, но и стойкостью перед разными воздействиями.
Какими размерами должны обладать стропила?
После того, как будет выбрана оптимальная доска для стропил, можно приступать к формированию специального чертежа и схемы будущей стропильной системы. Для этого определяется сечение, длина, ширина и иные параметра стропил, которые после изготовления будут соединяться друг с другом в правильной последовательности.
Размер стропил может значительно отличаться, так как на этот параметр оказывает влияние много факторов. К ним относятся габариты дома и крыши, выбранная конструкция стропильной системы, возможные нагрузки от ветра и другие аналогичные воздействия. Оптимальным будет использование рекомендаций:
Важно! Чтобы точно знать оптимальные размеры стропил для крыши, требуется правильно рассчитывать данный показатель.
Для расчета важно определить, какая нагрузка будет воздействовать максимально на крышу, что позволяет выбрать сечение и иные параметры стропил. Дополнительно имеется возможность воспользоваться специальными нормативными значениями, но они не учитывают определенные климатические условия различных регионов, поэтому специалисты предпочитают проводить правильные расчеты, материалы по теме: как рассчитать длину стропил, расчет стропильной системы.
Грамотное определение габаритов стропил
При определении оптимальных размеров стропил, важно учитывать, какой толщиной должна обладать доска, применяемая для создания стропил.
Важно! Толщина доски оказывает непосредственное воздействие на прочность созданных изделий из нее.
Желательно пользоваться для этих целей доской, толщина которой варьируется от 4 до 6 см. Если же возводится стропильная система не небольших строениях, предназначенных для хозяйственного применения, то для снижения затрат допускается пользоваться досками толщиной в 3,5 см. Для жилого дома рекомендуется выбирать изделия, толщина которых не будет меньше, чем 5 см.
При выборе ширины доски непременно учитывается, какой длиной обладает проем, перекрывающийся стропилами. Чем длиннее должны быть стропила, тем шире используется для их создания доска:
Сечение стропил рассчитывается в зависимости от определенного оптимального расстояния между ними, а также учитывается длина элементов. Во время работы надо решить, какие постоянные нагрузки будут воздействовать на крышу от ветра и снега. Берется в расчет масса созданной стропильной конструкции, угол наклона, имеющийся у ската, а также, какой длиной обладает проем, нуждающийся в перекрытии. При расчете дополнительно учитывается, какой шириной обладает строение.
Важно! Для облегчения расчетов рекомендуется пользоваться специальными компьютерными программами, имеющимися в свободном доступе в интернете, причем с их помощью не только обеспечивается быстрое получение результата, но и гарантируется точность значений.
После определения сечения стропил, надо решать, на каком расстоянии друг от друга они будут устанавливаться. Шаг стропил непосредственно связан с их сечением, поэтому если эти параметры не будут правильно определены, то это может негативно сказаться на надежности и долговечности крыши.
Важно! Допускается снижать сечение стропил, если применяются специальные подкосы.
Основные правила выбора досок
Стропильная доска должна отвечать многочисленным требованиям и условиям, описанным выше. Чтобы выбрать действительно качественный материал, рекомендуется пользоваться определенными советами специалистов. К ним относится:
Важно! Если будет приобретен материал с высоким показателем влажности, то не допускается пользоваться им для возведения стропильной системы, так как она будет непрочной, а также вовсе имеется опасность для проживания в доме с такой крышей, поскольку через небольшой промежуток времени будет нарушена геометрия конструкции.
Если обнаруживаются в одной партии досок несколько неподходящих элементов, не рекомендуется пользоваться ими для создания важных частей крыши, поэтому они применяются для дополнительных элементов.
Видео по теме:
Как наращиваются стропила?
Во время создания качественной и большой по размеру крыши нередко требуется значительные по длине стропила. Чтобы их получить, требуется наращивать несколько элементов. Для этого используются разные способы:
Таким образом, грамотное наращивание стропил дает возможность получить оптимальную по размерам стропильную ногу, используемую для формирования надежной и прочной стропильной конструкции.
Как защитить стропила?
Для создания стропил используется натуральная древесина, подвергающаяся негативному воздействию грызунов, влажности, огня и плесени. Чтобы элементы прослужили долгое время, требуется обязательно защищать их разными растворами.
Поэтому перед применением любой доски важно убедиться, что она была покрыта антипиренами, антисептиками и особыми средствами, отпугивающими насекомых и грызунов. Если этого не было выполнено в заводских условиях, сами покупатели обязаны позаботиться о такой защите основных частей крыши.
Таким образом, стропила являются основными элементами для создания любой крыши. Для их создания может использоваться брус или доски. Требуется выбирать для этого только качественную древесину, не обладающую какими-либо существенными недостатками и дефектами. При грамотном выборе материала гарантируется получение долговечной и надежной конструкции на крыше.
Требования к лагам для крыши: их конструкции, материалу и правилам расчета
Стропильная система – скелет крыши. Именно она выдерживает все нагрузки, действующие на кровельную конструкцию, именно от нее зависит качественная и долгосрочная эксплуатация кровли в целом. Нередко стропила называют лагами для крыши. Чисто технически это неправильно, но среди обывателей и мастеров этот термин в ходу. В этой статье будем рассказывать о том, из каких материалов изготавливают кровельные лаги, каковы должны быть минимальные размеры, о технологии их расчета и монтажа.
Лаги кровельной конструкции Источник remontik.org
Разновидности кровельных лаг
Начнем именно с разновидностей, потому что от выбранного типа зависит качество всей конструкции. Существуют два вида стропильных ног: наслонные и висячие. Отличаются они друг от друга тем, что в наслонной стропильной системе обязательно присутствует коньковый прогон, на который кровельные лаги упираются своими верхними концами. Висячие стропила верхними концами упираются друг в друга.
В частном домостроении в основном применяют наслоную систему. То есть лаги нижними концами упираются в мауэрлат, верхними – в коньковый брус. При необходимости, если пролет крыши превышает 6 м, под каждую лагу устанавливают опорные балки.
Висячие и наслонные стропильные ноги Источник krysha-expert.ru
Из чего лучше делать стропильные лаги
Для этого используют пиломатериал хвойных пород, который обладает определенными достоинствами:
простота в обработке;
неплохие прочностные характеристики.
Для стропил частного дома оптимально использовать или брус с минимальным сечением 100х100 мм, или доску с минимальным сечением 50х150 мм. При выборе очень важно обращать внимание на важность деревянных элементов, она не должна превышать 20%. Все дело в том, что более влажный пиломатериал в процессе его эксплуатации даст усадку, что приведет к изменению конфигурации и размеров самой кровли.
Брус 100х100 мм первого сорта – оптимальный материал кровельных лаг Источник stroy-material.org
Правила расчета
Только профессиональный проектировщик может точно провести все расчеты, в которые входят определение длины стропильных лаг, их сечение и шаг установки между ними. В основу вычислений закладывают нагрузки, которые будут действовать в процессе эксплуатации кровельной конструкции.
Сегодня многое упрощено. То есть существуют табличные нормативы, в которых определено соотношение всех выше обозначенных параметров. К примеру:
если для покрытия крыши требуются стропильные ноги длиной 3 м, а расстояние между ними не будет превышать 1,2 м, то их оптимальное сечение – 80х100 мм;
та же длина стропильных ног, но шаг установки равен 1,8 м, то сечение уже будет другим – 90х100 мм.
В таблицах учтены практически все ситуации, поэтому с достаточно высокой точностью можно провести расчеты и гарантировать высокое качество конечного результата. Отталкиваясь от полученных параметров, легко подсчитать требуемое количество кровельных лаг.
Количество лаг зависит от их несущей способности Источник remontik.org
Есть еще один немаловажный параметр. Это прогиб стропильных ног, от которого зависит несущая способность конструкции в целом. К примеру, если длина лаги составляет 5 м, то допустимый ее прогиб не должен быть выше 2 мм. Казалось бы, что показатель-то не очень большой. Но здесь необходимо учитывать, что нагрузки, особенно снеговые, могут данный параметр увеличить. А это приведет в первую очередь к прогибу всей кровли, что зрительно испортит внешний облик дома. Во-вторых, снижение несущей способности может привести к излому стропил, а соответственно к выходу из строя всей крыши.
Требования к стропильной системе крыши дома
О некоторых требованиях уже было сказано выше. Обозначим остальные.
Жесткость соединения. Основной элемент кровельной конструкции – две пары стропильных лаг, которые устанавливаются через определенное расстояние, называемое шагом установки. По форме две стропильные ноги представляют собой треугольник. То есть фигуру, которая сама по себе уже является надежной и прочной. Просто необходимо эти треугольники жестко соединить между собой.
Небольшой удельный вес.
Высокое качество используемого пиломатериала. Здесь требуется материал сортаментом в пределах 1-3 сорт. Если стропильная система с теплоизоляционным пирогом и обрешеткой, плюс кровельным материалом – конструкция тяжелая, то лучше использовать древесину 1 сорта. Добавим, что стандартная длина досок и брусов хвойных пород – 6 м, лиственных – 4,5 м.
Доски для стропильных ног 1 сорта толщиной 50 мм Источник ko.decorexpro.com
Разновидности кровельных конструкций
Необходимо понимать, что лаги крыши зависят от формы последней. То есть не всегда в кровельной конструкции две пары лаг собой представляют треугольник. Поэтому рассмотрим эту позицию подробно.
Односкатная крыша
Это самая простая конструкция, в которой лаги упираются на стены дома. Последние имеют разную высоту, и эта разница обеспечивает угол наклона кровли. Необходимо отметить, что односкатные крыши ограничены лишь длиной пролета. Он же, в свою очередь, может быть достаточно большим, то есть длиннее длины стропильных лаг. Поэтому стропила просто удлиняют и в месте соединения устанавливают опорные стойки.
Стропильная система односкатной крыши Источник giropark.ru
Двускатная крыша
Здесь как раз и применяют стропильную систему из треугольников. При кажущейся простоте конструкции, необходимо отметить, что она не всегда собирается по простой технологии. К примеру, на фото ниже показана схема сборки стропильной системы двускатной кровли, в которой использовано достаточно большое количество разных элементов. При этом, чем длиннее пролет крыши, тем сложнее конструкция.
Схема стропильной системы двускатной кровли Источник plinegroup.ru
Мансардная крыша
Классическая мансардная кровля относится к категории «ломаные» кровельных конструкций, потому что состоит из нескольких лаг, которые располагаются в разных плоскостях. По сути, стропила формируют ломаную конфигурацию, которая и образует крышу. То есть с каждой стороны скат крыши формируется из системы двух стропильных ног: одна образует верхнюю плоскость ската, вторая нижнюю. Поэтому в процессе сооружения мансардной крыши сначала собирают каркас, на который затем устанавливают и крепят стропильную систему. При этом верхние лаги собираются по типу двускатной крыши, где используются или наслонная модификация стропил, или висячая.
Чтобы вы поняли, о чем идет речь, посмотрите на фото ниже. На нем четко виден каркас строения, а также две пары стропильных ног, состоящих из двух лаг.
Схема стропильной системы мансардной крыши Источник obustroeno.com
Вальмовая крыша
В этой кровельной конструкции лаговая система сильно отличается от всех остальных. Хотя есть в ней и общие с другими кровлями элементы. Начнем с того, что вальмовая крыша относится к категории «четырехскатных». В ней два ската представляют собой треугольники, два трапеции. Именно это и создает нестандартную стропильную систему.
Видео описание
В видеоролике мастер рассказывает о вальмовой крыше, ее конструкции и элементах, а также технологии сооружения:
Итак, стропила вальмовой крыши собираются по типу наслонных элементов, то есть в конструкции кровли присутствует коньковый прогон. Но он по длине намного короче, чем длина самого дома. Поэтому в стропильной системе присутствуют три разновидности лаг:
основные, которые формируют главную плоскость трапециевидных скатов;
диагональные, их еще называют ребрами или накосными, которые соединяют торец конькового бруса и угол дома;
нарожники – короткие лаги, которые верхним концом упираются в ребро стропильной системы крыши.
Схема стропильной системы вальмовой крыши Источник poclevkin.ru
Шатровая крыша
Это тоже четырехскатная кровля, только состоящая из четырех одинаковых скатов, которые собой представляют равнобедренные треугольники. По своей конструкции они в точности повторяют треугольные скаты вальмовой крыши. При этом для их формирования используют четыре накосные стропила, четыре основные и несколько нарожников.
Стропильная система шатровой крыши Источник tarifi.info
Многощипцовая крыша
Это самая сложная стропильная система. И сложность заключается в том, что состоит кровельная конструкция из сопряженных скатов, которые собой образуют как внешние углы конструкции, так и внутренние. При этом в состав стропильной системы входят как наслоного типа лаги, так и висячего. Поэтому ее часто называют смешанной или комбинированной.
Необходимо отметить, что многощипцовые крыши нельзя назвать типовыми. То есть для каждого дома проектируют свою конструкцию с учетом требований владельца и возможностей строения дома. Особенно это касается конструкций, под которыми будет организовываться мансардное пространство.
На самом деле многощипцовые крыши очень сложны в возведении. Особенно необходимо отметить два важных узла:
Ендовы. Углы (внутренние), которые образуются двумя скатами, подвергаются огромным нагрузкам. Поэтому эти участки обязательно дополняются распорками и стойками.
Участки сопряжения коньков между смежными скатами. Именно коньковые прогоны должны быть точно подогнаны друг к другу. Особое внимание способам крепления в местах стыковки двух брусов.
Видео описание
В видео эксперт раскатывает о структуре многощипцовой крыши, о технологии ее сооружения и нюансах монтажного процесса:
Способы соединения лаг стропильной системы
Существует большое количество соединения стропильных ног с другими элементами кровельной конструкции. Коротко расскажем о каждом из них.
Крепление к мауэрлату
Традиционный вариант – сделать врубку, подогнав лагу под монтаж к мауэрлату и закрепив доску с помощью гвоздя, длинного самореза или проволокой. Главная задача производителя работ – сделать соединение неподвижным.
Крепление стропил к мауэрлату с помощью врубки и гвоздя Источник hdinterior.ru
Сегодня с приходом новых технологий и новейших материалов мастера используют более простые схемы крепления, в которых используют специальные металлические крепежные изделия. Самый распространенный – это перфорированный уголок, который саморезами крепится со стороны одной полки к брусу мауэрлата, другой полкой к стропильной лаге. Если есть необходимость увеличить прочность соединения, то устанавливают два уголка с двух сторон стропильной ноги.
Крепление лаги к мауэрлату с помощью металлического уголка Источник krysha-expert.ru
Еще один вариант, где используются металлические уголки. Здесь совершенно другая система крепления, в которой применяют болты или шпильки. Для этого два уголка устанавливают по две противоположные стороны лаги, в которой предварительно сделаны сквозные отверстия. Через них и пропускают болты. К мауэрлату уголки могут крепиться длинными саморезами или болтами (шпильками). На фото ниже как раз такой вариант крепления показан.
Крепление стропил к мауэрлату стальными уголками и болтами Источник goodkrovlya.com
И последний в этом разделе крепеж, который называют плавающим. Он обычно используется в деревянном строительстве, потому что деревянные и каркасные дома подвергаются естественной усадке. И чтобы не произошел перекос крыши в процессе просадки стен дома, делают так, чтобы стропильная система относительно самого здания не имела жесткого крепления. На фото ниже это хорошо видно.
Плавающее крепление стропильных лаг Источник algoritm-stroy.ru
Крепление к коньковому брусу
Здесь, как и в случае с креплением к мауэрлату, есть традиционные технологии и новые. Старый способ – с помощью врубки и длинных гвоздей. На фото ниже он показан.
Крепление стропил к коньковому прогону с помощью врубки и гвоздей Источник optolov.ru
На следующей фотографии показан вариант с применением стальных крепежных изделий. Их два: уголки и пластины, все перфорированные. Устанавливать можно с одной стороны стропильной пары или с двух. Нередко мастера не применяют пластины, обходясь только уголковыми элементами.
Крепление с помощью металлических уголковых элементов Источник goldkryshi.ru
Третий вид крепежа – плавающий. Для чего используют четыре перфорированные пластины, установленные по разные стороны стропильных лаг. При этом попарно они соединены между собой с помощью болта. Их задача – не дать стропильным ногам разорваться в процессе естественной усадки деревянного дома.
Плавающий крепеж между двумя стропильными лагами Источник stroyfora.ru
Что можно в общем сказать по способам крепления лаг. Главное – надежность. Все остальное на ваше или мастера усмотрение. Многие идут по пути экономии, что в кровельной конструкции неприемлемо. Ее надежность – надежность дома, как и в случае с фундаментом.
Видео описание
В видео показаны узлы и способы крепления стропильных лаг к коньковому прогону и брусу мауэрлата:
Заключение по теме
Выбирая лаги на крышу, а также способ их крепления к коньковому брусу или мауэрлату, необходимо принять во внимание всю информацию, которую мы предоставили в этой статье. Как показывает практика, точный расчет стропильной конструкции, грамотно проведенный ее монтаж – основа гарантии долгосрочной эксплуатации крыши в целом.
Доска для стропил: подбор стройматериала, расчеты параметров, монтажные нюансы
Строительство прочной и надежной стропильной системы – дело непростое. В сооружении каркаса будущей крыши важна каждая мелочь, ведь это только в жарких странах можно водрузить охапку сена на незамысловатую конструкцию, и она будет служить верой и правдой. Но в условиях российского климата, где сильный ветер способен сорвать крышу с целого завода, а снег накапливается до нескольких тонн, к крыше и ее «скелету» предъявляются совсем другие требования. А потому еще на стадии проектирования, в центре внимания – доска для стропил со всеми своими параметрами, как длина, толщина и материал изготовления.
Поэтому, если вы хотите быть спокойными за новую крышу и ее долговечность, изучите основные принципы подбора элементов ее конструкции: какая доска предназначена для того, чтобы нести и распределять основную нагрузку, какой нужен брус между стропилами и какой материал приобрести для обустройства конькового прогона и внутренних затяжек ферм. А наша статья поможет вам разобраться во всех этих тонкостях.
Содержание
Доски для стропильной системы: изготовить или заказать?
Итак, начнем с того, где как именно вы будете закупать стропила – от этого зависит то, насколько дотошно нужно будет рассчитывать параметры каждой доски в конструкции.
Так, идеально, если вы сможете доверить закупку досок и балок опытному специалисту, т.к. он даже на глаз способен оценить качество материала и понять, достаточно ли будет приобретенного количества. Хотя, руководствуясь нашими советами, вы и сами вполне справитесь с такой задачей.
Этот небольшой видео-ролик вам поможет понять, какие именно доски подходят для стропильной системы:
Всего у вас три варианта приобретения стропильных досок, и разберем преимущества и недостатки каждого из них.
Способ №1. Кубометры пиломатериала
Итак, обратите внимание на такие важные моменты. Если вам предлагают древесину в кубометрах – это вполне приемлемый способ, вы просто указываете в специализированной компании количество кубометров досок и бруса. А уже на месте все это обработаете защитными пропитками и построете крышу.
Единственный момент – работы будет много, как и отходов. Поэтому вам необходимо будет приобрести досок на 10% больше, чем бы вы изначально планировали согласно со своими расчетами, чтобы был запас на подрезку, отходы и неожиданные дефекты, до этого необнаруженные.
Способ №2. Нарезанные на заказ доски
Еще один вариант – приобрести готовые стропила уже после резки. Многие компании на заказ режут древесину под нужные параметры и предоставляют уже готовый вариант, остается только собрать на крыше саму конструкцию. Отходов здесь уже будет минимум, работа пойдет быстрее, важно только, чтобы предварительно угадать с размерами стропил. Но есть один минус: в общем комплекте может не доставать одной-двух досок. Ведь не всегда на таких предприятиях работают особо внимательные люди и не факт, что те же рабочие не припрячут по бруску из каждого заказа. А вам придется закатывать рукава и изготавливать дополнительные шаблоны для отсутствующих элементов.
Как заказать готовые нарезанные доски для стропил? Просто изготавливаете проект крыши в бумажном варианте или специальной программе, показывайте проектировщику, а затем – представителю фирмы. Довольно просто!
Способ №3. Готовые стропильные фермы
Третий вариант – закупить готовые стропильные фермы. Их легче устанавливать на стены прямо на крыше, чем собирать отдельно, и вся конструкция собирается за 1-3 дня. Причем для этого уже не нужен плотник! Такие стропильные фермы собираются еще в заводских условиях и получаются вполне даже качественными. Вам остается только их установить и соединить в коньке.
Отходов здесь у вас вообще не будет, но, конечно же, готовые стропильные фермы обойдутся дороже, чем просто доски для стропил. Кроме того, обычно с фирмы изготовителя даже присылают на объект замерщика, чтобы он сам лично проверил расстояние между стенами дома и скорректировал что-то в проектной документации. А это уже что-то вроде подстраховки для вас, особенно, если расчеты стропильной системы кажутся для вас сложными (они и профессионалам даются нелегко, поверьте).
Самостоятельное изготовление стропил из досок
Итак, если затея заказать обработку и нарезку досок вам не по душе, тогда готовьтесь к тому, чтобы побывать одновременно и проектировщиком, и архитектором, и плотником. По сути, все, что вам нужно будет знать о своих стропилах, – это угол их наклона, сечение, расстояние и метод крепления.
Если вы когда-либо наблюдали за работой профессионалов, тогда наверняка вас восхищало то, насколько виртуозно и без особых усилий они отмеряют нужную длину стропил и делают в их сложные вырезы. При этом все, что нужно им знать, это – параметры крыши. И при этом они пользуются самыми элементарными инструментами: плотницким угольником, собственными записанными расчетами или «умной» книгой. Но, по-хорошему (и по всем правилам), следует изначально все рассчитать при помощи специальных строительных калькуляторов. К слову, сегодня популярны также специальные приложения для смартфонов. Хотя самые основные расчеты вы без проблем сделаете самостоятельно.
Итак, раз уж если вы взялись за изготовление стропил из досок самостоятельно, значит вы точно уже знаете ширину здания и толщину коньковой доски. И здесь важно не допустить ошибку при подсчете будущей длины стропила: от полной ширины здания обязательно отнимите толщину коньковой доски. Поверьте, многие об этом почему-то забывают. Теперь разделите полученный результат на два и вас получится пробег каждой стропильной ноги.
Угол наклона крыши можно определить при помощи геометрических формул, а тип формулы зависит от того, крышу какой формы вы собираетесь строить: классическую двускатную, или более сложную четырехскатную. Ведь конструктивные узлы у них разные, и требования к способности выдерживать определенные нагрузки – тоже.
Стропила для двускатной крыши: простой расчет
Стропила для двускатной крыши изготавливать проще всего, ведь, по сути, они представляют собой стандартные треугольники, которые важно лишь расположить в ряд строго вертикально, с определенным шагом, и закрепить верхушки коньковым прогоном:
Здесь довольно легко рассчитать длину стропила от конька до стены – это гипотенуза треугольника:
Стропила для четырехскатной крыши: треугольники + прямоугольники
Изготовить стропила для стандартной четырехскатной крыши (шатровой, вальмовой) вам будет немного сложнее, т.к. здесь необходимо делать более точные расчеты:
Стропильная система четырехскатной крыши отличается тем, что здесь устанавливаются стропила, которые направлены к углам стен – диагональные. И даже больше: на такие доски опираются другие стропила скатов. Из-за этого накосные (другое название «диагональные») стропила несут нагрузку в полтора раза больше, чем обычные, и длина их тоже превышает стандартную длину досок.
Чаще всего такие стропила делают спаренными:
Стропила для необычных форм крыши: сложное проектирование
У скатных и плоских крыш – стандартные правила изготовления стропил, расчет нагрузок и конструкции. Но совсем другой подход в строительстве пристроек, беседок и других хозяйственных объектов. Здесь далеко не всегда крыша должна быть чем-то вроде миниатюрной копии большой и настоящей. Наоборот, важно все продумать, чтобы вложиться в бюджет и правильно сочетать маленькую конструкцию с большой.
Например, как вариант, для устройства крыши пристройки к дому изготавливаются особые удлиненные стропила:
Продемонстрированные стропила не создают точечных нагрузок на край крыши (как это часто, к сожалению, встречается в практике частного строительства), и в итоге крыша не кренится с годами в одну сторону. Здесь нагрузка, благодаря необычной длине стропил, распределяется равномерно, с меньшим давлением и по всем скату. Да и выглядит такая конструкция более грамотной и профессиональной.
А вот такие стропила делают для круглых крыш небольших домов, хозпостроек и беседок:
И, наконец, в отдельных случаях часть стропил и вовсе не играет никакой функциональной роли во всей конструкции – только декоративную. Изготовление их занимает немало времени, зато делать расчет на прочность вообще не нужно. И посмотрите, как всего одна дополнительная доска в стропильной системе совершенно меняет весь вид крыши:
Гнутые доски для стропил стрельчатой крыши
И, наконец, если вам нравятся необычные и модные крыши со стрельчатой формой, то знайте: все это тоже реально воплотить в жизнь. Такие доски действительно изготавливают: распаривают до 100 градусов в заводских условиях, и, при повышенной влажности, придав эластичность, гнут по специальному шаблону. Только после этого их склеивает и высушивают в специальных камерах.
Еще, дополнительно, по линии сгиба таких брусьев делают специальные пропилы, что тоже доставляет своих сложностей, и потому такая стропильная система обойдется дороже. И если говорить о частном строительстве, весь этот технологический этап вам провернуть будет сложно. Но возможность такая есть.
А с конструкцией и параметрами стропил мы разобрались, а теперь перейдем к самому сложному шагу – расчету суммы всех нагрузок, которые воздействуют на такие крыши. Благодаря ответу на такие вопросы вы сможете рассчитать не только длину стропил, но и их сечение, которое будет надежным.
Как подсчитать нагрузки на стропильную систему?
Итак, отталкиваться нужно будет от того, в какой именно местности вы проживаете. Ведь именно от этого и зависит доска для стропил: размеры подбираются так, чтобы крыша сохраняла максимальную целостность и при этом успешно противостояла как статическим, так и динамическим нагрузкам.
Вот вся совокупность нагрузок, которые вам придется учитывать при проектировании стропильной системы и ее параметров:
Что такое предельные состояния крыши?
А теперь – подробнее. Для того, чтобы точно определить, какое сечение стропил необходимо для устройства крыши, сначала нужно произвести расчет сумы всех-всех возможных нагрузок. Этот расчет делают по так называемому методу «предельных состояний», когда конструкция крыши теряет свою способность сопротивляться внешним воздействием ветра, большому количеству снега или получает при этом значительную деформацию.
Когда это происходит? Когда у конструкции крыши уже исчерпана несущая способность, устойчивость и выносливость. Т.е. это тот самый момент, когда снега на крыше так много, что стропильная система не выдерживает его и ломается, или конструкция крыши такова, что сильный ветер способен в итоге ее сорвать. Причем здесь учитывать нужно одновременно данные как статических, так и динамических нагрузок:
Если крыша не справится со всем этим по отдельности или в совокупности, то это приведет к негативным последствиям. Кроме того, опасно само по себе, когда у стропил возникают трещины, прогибы и другие поначалу не заметные проблемы, которые плохо сказываются на несущих способностях конструкции. Очень важно не допустить всего этого.
Как узнать типичные нагрузки определенной местности?
Для того, чтобы дотошно рассчитать давление на крышу, у нас есть отдельная статья. Вам нужно будет просто посмотреть по карте вашей местности среднестатистические ветровые и снеговые нагрузки, по ним определить минимальную толщину сечения стропил и их минимальный шаг расположения вдоль ската:
У вас есть два пути работы со всеми этими данными:
Дело в том, что неспроста в каждой стране дома между собой похожи. Например, в самых снежных регионах России издавна строят высокие острые крыши, а в особо ветренных – больше пологие. Если стандартная высота снежного покрова в вашей местности выше средней по стране, тогда либо вам лучше построить крышу с крутыми скатами, либо делать стропила в два раза толще и прочнее, чтобы они смогли выдержать всю необходимую нагрузку. Поэтому, если вы хотите приобрести доски для стропил со стандартными значениями, организуйте такой же угол наклона крыши, как у соседей – вот и вся хитрость.
Итак, если вы знаете, какая примерно будет действовать нагрузка на крышу в процессе ее службы, то узнаете и ту, что будет воздействовать на каждое отдельное стропило. Как? Просто делите нагрузку на их количество, и здесь важно знать, справятся ли сами стропила с возложенной на них ответственностью. А это, в свою очередь, тоже можно выяснить.
Как рассчитать прочность на изгиб и растяжение?
Абсолютно на каждое стропило воздействуют самые разные физические силы. И чем больше стропил на каждом промежутке – тем легче каждому из них по отдельности, и наоборот. Но ведь сплошные ряды ставить смысла нет, а поэтому рациональнее все рассчитать и подстраховаться.
Напряженные состояния у стропил из разной древесины
Как именно сработает во время эксплуатации стропило на изгиб и растяжение, зависит не только от его толщины, но и из какого материала оно изготовлено. А именно – из какого сорта, породы и влажности древесины. Разобраться в этом вам помогут такие таблицы данных:
Вот некоторые особенности подходящих для стропил пород дерева:
Итак, подведем итог: главное свойство древесины как материала – это прочность на прогиб. Но, если такого не достаточно, доски просто наращивают по длине. Кроме того, согласно СНиПам «Нагрузки и воздействия», нагрузка на все стропила бывает неравномерной, стропило слева может быть нагружена куда более, чем стропило справа, а поэтому всегда нужно перестраховываться и брать такие значения с запасом.
Выбор длины и сечения стропильных элементов
Все стропильные ноги изготавливаются одинаковой толщины и длины, в зависимости от шага стропил и нагрузки, которая на них будет действовать:
В разных формах крыши стропильные фермы крепятся по-своему, и наиболее популярны сегодня две основные конструкции: с висячими и наклонными стропилами.
И длина стропил обоих вариантов стропильной системы зависит напрямую от угла наклона крыши:
И даже больше: зная высоту будущей крыши и ширину торца дома, вы сразу определите длину стропил, при помощи самых обычных формул из курса школьной геометрии.
Комбинирование древесины и металла
Если вам приходится делать стропильные элементы более тонкими, чем необходимо, тогда их нужно укреплять подкосами, ригелями и стойками. Но, порой придать жесткости всей стропильной системе необходимо ввиду проекта самой постройки. Например, пролеты будут большими, или дом находится в местности с неблагополучными климатическими условиями. Для этой цели применяется комбинированная стропильная система из дерева и металла, где металл на берет на себя самые ответственные участки.
В таком случае естественная деформация древесины досок для стропил уже не сыграет свою негативную роль, и можно спокойно относится к выбору параметров. Металлические элементы в такой системе устанавливаются как самостоятельные стропила, так и в качестве элементов усиления стропильных ног. В итоге металлические вставки значительно увеличивает жесткость всей стропильной системы, хотя и усложняют при этом ее эксплуатацию.
Все дело в том, что конденсат любит оседать как раз на металле, и при контакте с деревянными частями вызывает их постепенное гниение. Вот почему в комбинированной системе доски для стропил предварительно обязательно обрабатывается влагозащитными средствами, и даже при необходимости применяется пленочная изоляция контакта дерева и металла. Кроме того, под такой крышей необходима грамотная вентиляция подкровельного пространства и постоянный контроль состояния деревянных стропил.
Конечно, чем проще стропильная система крыши, тем более ясны и понятны требования к параметрам всех ее элементов, тогда как со сложной крышей не всегда чувствует себя уверенно даже опытный специалист. Но главная задача и у новичка в этом деле, и у профессионала – добиться итогового качества всей конструкции!
