Стропильная система своими руками: материал, расчеты, установка

Для создания кровли необходима стропильная система как на фото. Можно выполнить строительство стропильной системы своими руками, если возводится небольшой дом, баня, гараж или хозяйственные постройки. Для удобства лучше пригласить помощника.

Элементы стропильной конструкции

Стропила для крыши являются основой несущей конструкции кровли, при этом опираться они могут либо на стены здания, либо на промежуточные опоры, они бывают висячими и наслонными.

Систему наслонных стропил применяют, когда при постройке используются вертикальные столбы, между которыми расстояние пролета не превышает 8-метрового значения.

Конструкция таких стропил состоит из следующих элементов:

• стропильные ноги – представляют собой балки, находящиеся вдоль скатов;
• стойки;
• прогоны;
• подкосы;
• лежни. 

Стропильные ноги необходимы для предохранения кровли от прогиба, остальные элементы нужны для их поддержки и передачи нагрузки на стены здания и опорные столбы. 8-метровые пролеты наслонных конструкций легко перекрывают стропильные ноги, которые монтируют с шагом 0,8 – 1,2 метра. Расстояние между стропилами определяют при помощи расчетов.

Для придания конструкции прочности при создании сложных стропильных систем используют систему стоек, составные элементы которой поддерживают прогон (верхний продольный брус), опираясь на лежни. Верх стропильных ног упирается в подстропильный брус (мауэрлат), а тот монтируют на верхний обрез стены. Он необходим, поскольку перераспределяет нагрузку от стропил на стену. С целью обеспечения устойчивости для ног стропил между прогоном и стойкой устанавливают подкосы, которые вместе с прогонами создают подстропильные балки. Расположенный между стойкой и подкосом угол не может превышать 45 градусов.

Система стропил

Тип стропильной системы выбирают в зависимости от проектного решения относительно кровли. Владельцы недвижимости, принявшие решение сделать стропила для крыши своими руками, чаще всего выбирают двухскатную конструкцию. В таком случае стропильные ноги являются не чем иным, как сторонами треугольника.

При монтаже стропил их балки упираются в стены, которые выступают в качестве жесткой опоры. При этом стропильные ноги равномерно монтируют вдоль длины крыши с шагом от 0,6 до 1,2 метра. В данной конструкции не предусмотрен вынос балок за пределы строения. Для того, чтобы атмосферные осадки не попадали на стены, к стропилам наращивают так называемые кобылки, представляющие собой дополнительную консольную часть.

В вышеописанной системе затяжка должна врезаться в стропила и закрепляться при помощи саморезов. Применение наслонных стропил увеличивает площадь помещения, расположенного под крышей, что при строительстве мансард является очень полезным решением. Используют такую конструкцию стропил на кровлях с изменяемым углом скатов.

Система, состоящая из висячих стропил – это замкнутый треугольник, а стропила в нем словно растягивают балку. На этом элементе делают специальные зарубки, которые не дают стропильным ногам смещаться и препятствуют передаче нагрузки на горизонталь стены, тем самым она осуществляется только вертикально. Благодаря этому обеспечивается не только целостность кровли, но и всего строения в целом.

Система стропил для односкатной кровли

Что касается решения, как сделать стропила своими руками для односкатной крыши, то тут систему стропил можно представить в качестве половины двухскатной конструкции, и для ее создания действительны аналогичные правила.

Правда, существует ряд особенностей:

• подобная система применима для небольших построек, например, когда изготавливаются и монтируются стропила для бани своими руками;
• в такой конструкции устанавливают силовой брус, по длине превосходящий все остальные элементы двухскатной системы и поэтому необходимо уменьшить ширину крыши;
• для бруса требуется поддержка и усиление, в качестве аналога подкоса используется подпорная нога. 

Материал для стропил

Для изготовления стропил обычно используют древесину хвойных пород, поскольку такой материал легок в обработке и стоит относительно недорого. Чаще всего ждя этих целей выбирают деревянный брус, имеющий ширину 10-15 сантиметров и 5-сантиметровую толщину. У деревянной стропильной системы есть преимущество перед металлической конструкцией, которое заключается в том, что она получается легкой и одновременно прочной, при этом изготовление стропильной системы своими руками вполне осуществимо, если имеются знание и опыт в сфере строительства.

Размер деревянного бруса следует подбирать, исходя из:

• используемого для покрытия кровли материала;
• длины и угла установки стропил. 

Выбирая материал для изготовления стропильной системы, следует обратить внимание на влажность древесины, которая не должна превышать 20%, в противном случае высока вероятность того, что брус изменит свою геометрию, а, следовательно, каркас для кровли придет в негодность.

Когда заготавливаются стропила на баню своими руками, их, как и другие элементы фермы, необходимо делать из хорошо просушенных древесных материалов хвойных сортов (влажность не более 12%) и тщательно обработанных защитными пропитками.

Проведение необходимых расчетов

Выбором типа стропильной системы и материала для нее этап проектирования крыши для дома не ограничивается.

Еще требуется произвести ряд расчетов, среди которых один из основных – это вычисление размера стропильных ног, выполнить который можно одним из следующих способов:

• сделать подбор параметров согласно действующим строительным нормам;
• обратиться к специалистам, в данном случае к архитекторам;
• при наличии соответствующих знаний произвести расчеты самостоятельно. 

При проведении вычислений учитывают:

• тип крыши;
• вид покрытия кровли;
• угол ската;
• особенности климатических условий и как следствие степень нагрузки на каркас. 

Кроме расчетов потребуется схема монтажа стропильной конструкции.

Создание стропильной фермы

Стропильная система крыши своими руками включает:

• стропильные фермы;
• коньковые и боковые прогоны;
• диагональные элементы;
• мауэрлат.

В свою очередь стропильная ферма состоит из:

• стропильных ног;
• основания;
• ригеля;
• крепежных деталей.

Основным элементом стропильной конструкции считается стропильная ферма, состоящая из стропильных ног и связывающих деталей. Стропила и связывающий их брус имеют вид треугольника – подобная конструкция обеспечивает прочность и позволяет выдерживать кровле оказываемые на нее значительные нагрузки. Собирают стропильные фермы на крыше или на земле и затем поднимают наверх. Если выполняется монтаж стропильной системы своими руками, тогда второй вариант более предпочтителен.

Порядок сборки стропильной фермы выглядит следующим образом:

• прежде всего, производят обрезку заготовленного материала под необходимый размер, желательно при этом использовать бруски, имеющие сечение 50х100 миллиметров;
• монтаж стропил к основанию и вверху выполняется в стык шурупами «глухарь». Перед установкой, чтобы избежать появления трещин в местах крепления необходимо просверлить отверстия, диаметр которых будет меньше, чем у шурупов;
• отступив на 50 сантиметров от верхней точки крепления стропил, при помощи ригеля соединяют стропильные ноги, благодаря чему ферме придается жесткость и исключается вероятность прогиба. Чтобы закрепить ригель, в ногах стропил делают врубки размером с половину их толщины. Аналогичная врубка производится в концах ригеля. 

Для того, чтобы у стропильной фермы имелся угол наклона примерно 40 градусов, брус для стропил надо срезать под скос.

Установка стропильных ферм самостоятельно

Процесс создания стропильной системы является достаточно непростым и требующим знаний, касающихся правил их монтажа.

Установку стропильных ферм выполняют в определенном порядке:

• сначала крепят крайние фермы;
• затем монтируют центральные фермы. 

Крайние фермы устраивают согласно следующим правилам:

• перед началом работ в основании фермы делается несколько отверстий для крепления к срубу;
• на мауэрлат или верхний сруб деревянного дома помещают основание стропильной фермы и закрепляют его. При этом следует контролировать прямолинейность размещения при помощи отвеса, который прикрепляют к ригелю;
• для обеспечения устойчивости от сруба к стропильной ноге крепят укосины, длина которых не имеет значения;
• перед началом использования шурупов, прямолинейность установки проверяют еще раз. 

После успешного завершения монтажа крайних ферм приступают к креплению центральной фермы согласно имеющемуся проекту. Установка производится на расстоянии около одного метра между фермами. Центральную стропильную ферму укрепляют временными укосинами. После завершения монтажа козырька их можно убрать. Когда установлены все стропильные фермы, прибивают обрешетку.

Вход на чердак

Сейчас редко какое строение сооружают без чердака. Если запроектировано наличие чердачного помещения, в крайней стропильной ферме требуется обустроить вход в него. Для него надо соорудить дверную коробку из брусков 50 на 50 миллиметров.

Последовательность действий при устройстве дверей в стропильной ферме такая:

• боковые стойки соединяют с верхней и нижней перекладиной и фиксируют саморезами;
• по периметру дверной коробки набивают ограничительный брусок;
• обеспечивают упор боковых стоек коробки в стропильные ноги;
• нижнюю перекладину саморезами крепят к основанию фермы;
• верхнюю перекладину монтируют к стропилам с использованием торцевого соединения. 

После завершения установки коробки прикрепляют дверь.

Советы по созданию стропильной системы

При самостоятельном выполнении и выборе типа стропильной конструкции, необходимо учитывать, какие качества ей необходимы в дальнейшем. Висячая система стропил, упираясь на несущие боковые стены, будет распределять на них нагрузку покрытия кровли. Наслонная ферма, опираясь на боковую и среднюю несущие стены, облегчает вес кровли, поэтому более распространена в современном строительстве, от которого требуется качественное обустройство крыши. Создавая стропильную систему, надо помнить, что она буден подвергаться постоянной серьезной нагрузке.