Стропильная система — это несущий каркас для последующей укладки кровли. Каркас состоит из различных элементов и для простоты называется стропильной кровлей или стропилами. Система должна быть выполнена по всем правилам, пренебрежение которыми может негативно сказаться на эксплуатации здания.

Виды стропильных систем

Существует пять разновидностей стропильных систем, которые чаще всего используются при возведении частных домов. 

Односкатные

Бесчердачная крыша с одним скатом устраивается чаще всего над вспомогательными строениями: сараями, гаражами, верандами, банями и т. п. Скат кровли получается установкой стропил на стенах с разной высотой.

Двускатные

Наиболее распространенный и экономичный вид крыши. Выполняется из двух прямоугольных плоскостей в виде равнобедренного треугольника. Фронтон в торцах крыши обшивается материалом, отличным от покрытия кровли. Менее распространен тип скошенной крыши, когда углы скатов различны. Чердачное пространство очень удобно для хранения лесоматериала, длинномерных предметов, можно также устроить жилое помещение.

Мансардный

Разновидность двускатной системы для максимального увеличения чердачного пространства. Отличие состоит в раздельном выполнении стропильных стоек — стропила выполнены из двух досок под разными углами по отношению к балкам перекрытия. Мансардная крыша используется для обустройства жилого или вспомогательного помещения.

Вальмовые

Крыша имеет 4 ската и выполнена, чаще всего, в виде пирамиды. Углы наклона стропил определяются с учетом максимальной снеговой и ветровой нагрузки, характерной для данной местности. Фронтон отсутствует. Такой вид крыши придает зданию необычный вид и особенно подчеркивается материалом и цветом покрытия. Из-за отсутствия фронтона несколько экономичнее, но сложнее в исполнении. Использовать чердачное пространство можно только изнутри, через потолочный люк.

Шатровые

Внешне напоминают покрытие над крепостными башнями, устраиваются над беседками, эркерами и т. п. Крыша может быть круглой формы или состоять из нескольких плоскостей (более 4). Носят скорее декоративный характер, подчеркивающий индивидуальность здания и определенный вкус хозяев. Достаточно сложны в исполнении при сочленении различных объемов крыши.

Существует огромное количество комбинаций различных типов крыш, но для простоты рассмотрим вариант выполнения двускатной крыши — технологичные этапы ее устройства характерны для всех других типов стропильных систем.

Материал для стропильной системы

Практически все стропильные системы выполняются из древесины хвойных пород. Лучше всего создавать изделия из сосны, которую нередко называют «строевым лесом». Дерево легко поддается обработке, прочное, с малым процентом сучковатости. Высокое содержание смол в волокнах доски повышает стойкость к атмосферной влажности. Сосна легко сверлится и крепежный материал — гвозди, ерши, саморезы — без проблем соединяет доски в конструкции.

Правила выбора древесины для стропильной системы:

  • Влажность дерева должна составлять не более 2,5% — материал должен быть сухим.
  • Лес для кровли лучше всего приобретать летом или осенью, до начала дождей, дав доскам вылежаться зимой под навесом. Потеки воды и образование наледей ведет к поражению досок грибком, вывести который впоследствии невозможно. Между рядами досок обязательно прокладывать лаги для проветривания, шагом метр, во избежание прогибов.
  • Хранить доски на открытом солнце, якобы для сушки, категорически запрещается. Дерево очень легко начинает деформироваться, его ведет и доска приобретает вид пропеллера. Выпрямить такую доску невозможно.
  • Доски не должны иметь продольных сколов и трещин — небольшие вначале, в процессе эксплуатации они могут вызвать серьезные проблемы.

Все эти нехитрые правила необходимо знать, чтобы приобрести качественный материал. Добросовестный продавец древесины создаст необходимые условия для качественного хранения изделий. Если фирма не соблюдает эти правила, лучше поискать товар в другом месте.

Для хранения и работы с древесиной лучше всего иметь отдельную площадку с навесом и твердым покрытием, рядом со строящимся зданием. На этой площадке, помимо хранения и сушки дерева, производятся резка досок на изделия, обработка их антисептиками или покраска.

Элементы стропильной кровли

Рассмотрим основные элементы для устройства стропил. Стандартная длина всех досок равна шести метрам. От этого размера надо исходить при проектировании и устройстве крыши. В строительстве все размеры на рабочих чертежах даются в миллиметрах.

  • Стропильная нога — несущий элемент устройства для ската кровли. Выполняется из доски, длиной равной плоскости крыши. Сечение доски зависит от высоты кровли, расчетной снеговой и ветровой нагрузок, типа покрытия кровли. Наиболее распространено сечение 150х50 мм.
  • Мауэрлат — брус, закрепленный на стенах дома и предназначенный для установки низа стропил. Мауэрлат также перераспределяет постоянную и временную нагрузки от крыши на стены здания. Обычно выполняется из бруса 150х150 мм, при меньшей нагрузке допускается доска 150х100 мм, уложенная плашмя, для увеличения площади опоры.
  • Коньковый прогон — горизонтальная опорная балка, предназначенная для опоры массивных стропильных ног в самой верхней части крыши. Самый нагруженный элемент каркаса. Выполняется из бруса сечением 150х100 мм или 200х150 мм. Устанавливается прогон на стойках (с сечением равным ширине прогона), опирающихся на капитальные стены.
  • Затяжка — горизонтальный брус, соединяющий две стропильные ноги при отсутствии опорного прогона, в верхней трети высоты каркаса. Сечение затяжки 150х50 мм, 100х50 мм.
  • Раскос (подкос) — вспомогательная балка, выставленная под углом к стропильной ноге из центра каркаса. Устанавливаются при большой высоте крыши, для снятия напряжения в самой нагруженной части стропильной ноги. Обычно раскосы устанавливаются под углом 45о от центральной оси здания. Выполняются все вспомогательные элементы каркаса обычно из досок, равных сечением стропильной ноге.
  • Обрешетка — доска или брус, закрепляемая по верху стропильных ног на всей плоскости крыши. Обрешетка предназначена для объединения стропил в пространственный каркас. Может быть сплошной — для устройства мягкой кровли с небольшими углами скатов, — или с определенным шагом, зависящим от материала покрытия. Обрешетка под шифер или черепицу выполняется из бруса 50х50 мм, под профнастил или ондулин подходит доска 100х25 мм.

Создание двускатной стропильной системы

Основу каркаса крыши составляет треугольная ферма, состоящая из двух стропильных ног, соединенных горизонтальной затяжкой и вспомогательными распорками. Треугольные фермы-стропила устанавливаются на мауэрлат, шагом 60–90 см по всей длине здания.

Если здание небольшое по размерам — не более 4х6 м, — легкие стропила собираются на земле и устанавливаются без опорной балки по центру. Соединение стропил в пространственный каркас выполняется элементами обрешетки.

Здание большее по размерам, с высокой мансардной крышей требует другого способа устройства стропил. Все элементы такой крыши лучше всего выполнять на земле и объединять в каркас уже наверху. Предполагается, что балки покрытия и черновые полы уже выполнены. Для удобства работ на полы можно уложить листы ОСП по всей поверхности чердака и временно закрепить.

Последовательность действий

Процесс изготовления стропильной системы можно разделить на следующие этапы: 

  • Установка стоек и конькового прогона. Самый ответственный и опасный этап работы. Элементы должны быть тщательно выверены по горизонтали и вертикали. Перед укладкой прогона стойки крепятся временными распорками. Крепить прогон со стойками лучше всего на уголках саморезами.
  • Установка мауэрлата. В стенах на глубину 40 см засверлены резьбовые шпильки диаметром 10 мм. В брусе просверливаются отверстия большего диаметра, строго по шагу шпилек. Затягивается мауэрлат гайками, шайба должна быть специальная, увеличенной площади. И не забудьте под балку уложить гидроизоляцию.
  • Установка стропильных ног. Соберите на высоте фальшивую стропильную ферму из всех элементов каркаса, с опорой на прогон и мауэрлат. На шаблоне обозначить все пазы, выемки, точную геометрию деталей. Выполнить из его можно из доски толщиной 25 мм. Шаблон замаркировать, разобрать, спустить и нарезать основные элементы на земле.

Вначале устанавливаются крайние стропила. Одиночные детали первой стропильной ноги поднимать и монтировать на месте. Ведется установка всех вспомогательных элементов стропил: раскосов, затяжек, подпорок, кобылок, если предусмотрен большой свес кровли. Далее собираются последующие ряды стропил. По мере готовности стропила необходимо временно закрепить горизонтальными и наклонными рейками, так как все они неустойчивы.

Возможен бригадный подряд: один человек вырезает детали внизу, двое работают наверху, так как необходимо одновременно устанавливать и скреплять элементы между собой. В такой последовательности можно за один день собрать основной каркас стропильной крыши.

Завершение работ

После окончательной проверки и подгонки всей системы проводится укладка обрешетки. Устраивается нижний и верхний ряд обрешетки для начальной связи всех стропил. Выполняется разметка шага по крайним стропилам. Далее идет монтаж каждого ряда снизу вверх для удобства перемещения. Одновременно снимаются временные крепления. Окончательное крепление стропильной системы можно выполнять уголками на саморезах, забивными скобами или глухарями-саморезами с шестигранной головкой. Доски обрешетки можно крепить гвоздями, забивая их не перпендикулярно доске, а с наклоном, для прочности.

Вообще, устройство стропильной кровли считается одним из самых сложных и опасных видов строительных работ. В одиночку неопытному человеку будет очень непросто осилить эту работу — займет слишком много времени. Лучше работать втроем под руководством более сведущего в этом деле мастера.