Наслонные стропила: обзор конструктивных схем план монтажа

Наслонные стропила: обзор конструктивных схем + план монтажа

Наслонная стропильная система – конструкция, применяемая при сооружении крыш зданий с промежуточными несущими стенами, опорными столбами или колоннами. Опирается она не только на стены снаружи, но и на внутреннюю центральную опору ( в некоторых случаях — на две).

Если говорить про использование, то наслонные стропила – самые распространенные для жилых частных домов, которые, как правило, имеют внутренние стены-перегородки.

Отличие висячих от наслонных стропил

Основное отличие между двумя стропильными конструкциями заключается в характере стропильной опоры. И если при монтаже висячей стропильной системы ноги имеют непосредственный упор в стены сооружения, но для наслонных стропил характерно наличие специальных элементов, создающих дополнительную опорную точку.

Отличие висячих и наслонных стропил

Висячие стропила обладают определённой конструкционной сложностью и значительным весом по сравнению с наслонной системой. Однако, именно система висячих стропил относится к оптимальному варианту для перекрытия пролётов, с шириной не менее шести и не более десяти метров, а также для создания полноценного мансардного помещения.

Наслонная стропильная система может быть как распорной, так и безраспорной, с закреплением на мауэрлатной балке, а висячая стропильная система передаёт исключительно вертикальные усилия. Следует учитывать, что на конструкцию висячих стропил требуется больше строительного материала, что сказывается на общей стоимости возводимой конструкции.

Наслонные и висячие стропила — нюансы монтажа

Конструкция любой крыши включает в себя систему стропил, которая придает кровле большей надежности и обеспечивает передачу нагрузки от нее самой, а также от атмосферных осадков на несущие стены и внутренние опоры здания. В зависимости от числа и конфигурации скатов, длины пролетов и проектной нагрузки могут устанавливаться наслонные и висячие стропила. Первые монтируются при наличии средней несущей стены или промежуточных опор, вторые – в случае отсутствия этих конструкционных элементов.

Существует три способа устройства стропил наслонного типа:

• использование мауэрлата в качестве опоры для стропильных ног. Можно применять подшивку бруском и крепление стропильной системы путем врубки с использованием дополнительного страховочного крепления к стене проволокой или хомутами. Верхний конец стропил укладывают на коньковый прогон. В связи с возможной усадкой желательно осуществлять крепление по типу скользящей опоры для стропил;
• крепление нижнего конца стропил к штучным брускам либо крепление стропил к мауэрлату с использованием ползуна. В верхней части соединение стропил осуществляется при помощи болтов или гвоздей;
• жесткое скрепление стропил и прогона в коньковые узлы. Для этого деревянные бруски с обеих сторон прибивают гвоздями параллельно коньковому брусу.

Дополнительными конструкционными элементами, в результате использования которых наслонная стропильная система приобретает дополнительную жесткость, являются прогоны, подкосы и ригели. В случае устройства стропил распорного типа усилия от стропильных ног будут передаваться стенам здания. При этом применяются жесткие крепления, без ползунов.

Мансарда и наслонные стропила

Одной из основных особенностей мансард является малая высота стены до ската, не превышающая полутора метров. Этот факт должен учитываться еще на стадии проектирования здания, так как он влияет на устройство наслонных стропил. В том случае, если конструкцией дома предусмотрено наличие поперечных стен, которые служат основой для установки промежуточных опор, то сооружение наслонной стропильной системы не будет представлять особой сложности. Если же промежуточные опоры отсутствуют, и при этом длина дома превышает шесть метров, то необходим тщательный предварительный расчет и разработка детального проекта с привлечением специалистов.

Чаще всего используют комбинацию наслонных и висячих стропил, принимая во внимание на следующие моменты:

• стропила наслонные деревянные на нижнем скате образуют правильные треугольники, оснащенные прихватками, обеспечивающими дополнительную жесткость;
• в верхней части кровли используются висячие стропильные системы, нижняя затяжка которых может использоваться для оборудования потолка мансардного помещения. В связи с тем, что серьезных нагрузок эти элементы не испытывают, для их изготовления обычно применяются брусья небольшого сечения;
• с целью предотвращения возникновения прогиба затяжки прибегают к ее подвешиванию на так называемую «бабку», которая на фото разреза кровельной системы имеет вид небольшого деревянного вертикально ориентированного бруса;
• для изготовления стропильной системы используются материалы большого сечения, что обеспечивает высокую прочность и надежность кровли мансарды;
• в нижней части ската монтаж стропил может осуществляться как с использованием подкосов, так и без них. Крепление стропильных ног к мауэрлату производится при помощи ползунов или шарнирно-неподвижных скоб;
• конструкции наслонных стропил создаются таким образом, чтобы стойки нижних стропильных ног опирались на перекрытие;
• при использовании деревянных перекрытий стойки врезают в балку.

Особенности конструкции наслонной стропильной системы

Наслонные стропильные системы применяются в тех случаях, когда величина пролета составляет 7 и более метров. Стропила имеют только по одной опоре на стену.

Верхние концы стропил скрепляются друг с другом одним из трех способов:

• при помощи прорезного шипа;
• при помощи металлических пластин;
• при помощи соединения вполдерева.

Использование затяжки не позволяет стропильным ногам разъезжаться. Подобная кровельная конструкция создает распорное усилие, однако оно остается внутри образованного стропилами и затяжкой треугольника, поэтому не представляет опасности для здания. Затяжки могут быть двух видов: цельные либо составные, изготовленные путем сращивания. Сращивание производится косым или прямым зубом, внахлест или другим способом. Установка затяжек может производиться не только у основания, но и в любом месте по направлению к коньку. В том случае, если используются длинные наслонные стропила конструкция и узлы должны включать в себя «бабки», подкосы, стойки и ригели.

Размеры стропильной системы и нюансы монтажа

В процессе устройства системы кровли особое внимание необходимо уделять детальному изучению размеров сечений ее основных элементов и расстояний, на которых они должны размещаться:

• при использовании стропильных ног из бревен и пластин между ними следует оставлять расстояние, равное полутора-двум метрам; из досок – 1-1,75 метра;
• при диаметре стропильных бревен 18-20 сантиметров ширина пролетов должна составлять четыре с половиной – шесть метров. Основание бревен остается не обработанным, а их верхний кант стесывается;
• с целью уменьшения пролетов между стропилами рекомендуется использовать подкосы, изготовленные из бревен диаметром 10 сантиметров, брусьев сечением 8х8 сантиметров и досок сечением 4х15 сантиметров;
• если используются деревянные наслонные стропильные системы в каменных строениях, то мауэрлат при прогонах между стропилами в один-полтора метра устанавливают по всему периметру наружных стен. Для мауэрлата используют бревна диаметром 18-22 сантиметра, предварительно обработанные антисептическим раствором в местах соприкосновения с кладкой.

Опорой для стропильных ног между стенами служат продольные прогоны, концы которых упираются в торцевые стены строения. Между поперечными стенами в качестве опоры для них используют подкосы, стойки и шпренгели. Для прогонов используют бревна диаметром 20-26 сантиметров. Стойки и подкосы опираются на внутренние стены и специально установленные столбы.

Правильно выбранная в соответствии с конфигурацией и размерами кровли стропильная схема гарантирует надежность и долговечность крыши вашего дома.

Особенности конструкции висячих стропил

Крыша с висячими стропилами является наиболее простым вариантом фермы, обладающей треугольной формой. Она способна перекрывать пролёты длиной до 17 метров. В её состав входят две стропильные ноги, упирающиеся друг в друга и затяжка, которая их дополняет.

Такая система считается распорной и благодаря её особенностям, возникающее напряжение не передаётся на стены здания.

Всего существует пять видов конструкций, образованных висячими системами.

Треугольная шарнирная арка

Такая конфигурация имеет замкнутую треугольную форму, в которой стропильные балки работают на изгиб, а затяжка — на растяжение. Для того чтобы система правильно работала, высота конька должна быть не меньше 1/6 длины пролёта фермы. Эта конструкция пользуется большой популярностью при устройстве чердаков.

Арка шарнирная с бабкой

Эта конструкция основана на подвешивании бабки к арочному коньку. Система такого типа работает на растяжение, которое возникает от изгиба самой затяжки. В зависимости от характера и назначения конструкции, подвеска может изготавливаться из дерева либо металла. Затяжка может быть выполнена из отдельных компонентов, которые фиксируются на нижнем участке подвески при помощи болтовых соединений.

Арка шарнирная с приподнятой затяжкой

Данная конструкция является аналогом треугольной арки, но в отличие от последней, затяжка фиксируется не внизу стропильных ног, а вверху сооружения. Такая форма соединения весьма популярна при создании полноценных мансардных помещений. Крепление затяжки к стропильной ноге осуществляется посредством врубки полусковороднем и при помощи болтового соединения. Чем выше располагается затяжка, тем большее растягивающее усилие она воспринимает.

Арка шарнирная с ригелем

В этой конфигурации в качестве опорного узла выступает неподвижный элемент шарнирного типа. Крепление с мауэрлатом осуществляется за счёт опорного бруса или посредством врубки зубом. Сами распределительные балки необходимо жёстко закреплять к несущим стенам. При больших распорных нагрузках внизу конструкции может устанавливаться затяжка.

Арка с подвеской и подкосами

Этот тип является некоторым подобием трёхшарнирной арки с подвеской. В систему висячих стропил, конструкция которых претерпела небольшие изменения, были введены подкосы, избавившие сооружение от избыточного напряжения. Когда на подвеску воздействует растягивающее напряжение, происходит сжатие подкосов и арка приобретает жёсткую структуру.

Типы стропильных систем — чем они отличаются между собой

Выбирается тот или иной тип стропильной системы не спонтанно, а в зависимости от конструкции строящегося дома и его размеров. Далее о каждом виде стропильных систем.

Система с висячими стропилами

Они хороши для крыш с двумя скатами, где пролет не более 6 метров, а стен внутри не имеется. Внизу опорой стропил служит мауэрлат, а вверху – они опираются друг на друга. Еще имеется затяжка, уменьшающая распор стропил на стены дома. Балочные затяжки размещены в самом низу стропильных ног – они одновременно служат в качестве балок перекрытия. Кстати перекрытие верхнего этажа, выполненное из железобетона, тоже может играть роль затяжки. Если затяжку делают повыше, она уже называется ригелем. Если пролет между наружными стенами более 6 м необходимо применение опорных стоек и раскосов для поддержания стропильных ног. При этом длинна нижней части стропил т. е. части после подпорки, должна быть не более 4,5 м.

Перечислим несколько важных фактов об их конструкции:

• Опирать свес крыши на низ стропильных ног, выведенных за пределы стены, не стоит. Гораздо лучше для опоры таких стропильных систем крыши подойдет кобылка (при этом ширину свеса делают до метра). И тогда нога будет всей плоскостью опираться на мауэрлат. Сечение кобылок обычно меньше сечения стропильных ног.
• На скате нужно прибить ветровую доску, от конька к мауэрлату. Наклон делают от чердака. Это необходимо, чтобы крыша стала жесткой, не шаталась и не разрушалась ветром.
• Если влажность деревянного стропильного материала более 18 %, готовьтесь к тому, что система стропил после высыхания дерева может стать шаткой. Поэтому соединяйте такое дерево не гвоздями, а болтами – их подтянуть можно в случае чего. А еще лучше использовать винты или ершенные гвозди.

• Ремонт крыши частного дома — терапия для крыши

Наслонные стропильные системы

Они подходят для крыш, где пролет составляет от 10 до 16 м. Уклон может быть любым, а внутри здания должны быть несущие стены или колонны. Вверху стропила опираются на коньковый прогон внизу — мауэрлат. Коньковый прогон поддерживается либо внутренней стеной (лежнем), либо стойками. Так как нагрузки имеются лишь вертикальные, то в затяжке потребности нет.

Когда пролет большой (до 16 м), можно заменить прогон конька двумя боковыми, которые будут опираться на стойки. Чтобы стропильные ноги не гнулись, нужны подкосы и ригели. Если изготавливают мансарду, опорой наслонных строил можно сделать стену, высота которой от 1 до 1,5 м. Ну, или применить ломаную мансардную крышу (с ломаными скатами).

На что необходимо обращать особое внимание:

• Каждый из элементов данной системы не должен иметь толщину менее 5 см.
• Гладкая прогаблеванная поверхность всех узлов стропильной системы – необходимое условие. Так они не прогниют и не так сильно будут подвержены грибку.
• Добавление дополнительных узлов «от фонаря» в рассчитанную систему стропил запрещено. Иначе нагрузки могут возникнуть совсем не там, где нужно.
• Мауэрлат (его подошва) обязан лечь строго горизонтально относительно стен. Требует горизонтальности и поверхность стыковки мауэрлата со стропильной ногой. Иначе может и опрокинуться опора.
• Стойки и подкосы располагают максимально симметрично.
• Чтобы стропила не мокли и не подгнили, делают хорошую вентиляцию. Для этого в крыше мансарды предусматривают щели, в крыше чердака – продухи.
• Там, где стропильные узлы стыкуются с каменной кладкой, нужна гидроизоляция. А то конденсат испортит дерево.
• Не имеющая опоры или подкоса, нога стропил, делается длинной не более 4,5 м.

Наслонные стропила — это стропильные системы, в которых стропильные ноги опираются (имеют подпорки) в нескольких местах. Так, нижние концы стропил опираются на мауэрлаты, а в верхней части — на стойки, прогоны или подкосы. Как правило, это скаты с длиной стропильных ног от 4,5 м.

Наличие дополнительных опор (прогонов) позволяет равномерно распределить весовые нагрузки на несущие стены, а также значительно увеличить длину стропильных ног . К примеру, при наличии в стропильной конструкции двух прогонов (конькового и прогона по центру ската) можно увеличить длину стропильных ног до 12-15 метров.

Рисунок — Наслонная стропильная система:

Наслонные стропила: устройство и способы крепления

Для придания кровле надежности устраивается специальная конструкция, состоящая из обрешетки и стропильных ферм. Она передает нагрузку от самой кровли и атмосферных осадков на внутренние опоры строения.

Конструкция стропильной системы зависит от количества и формы скатов, длины пролетов, величины усилия. Наслонные стропила устанавливают в зданиях, где имеется средняя несущая стена или промежуточные опоры. Если таких промежуточных опор нет — то применяют конструкцию из висячих стропил.

Наслонная стропильная система: особенности устройства

Наслонные стропила распорного типа — это конструкция, в которой стропильная нога не образуют распирающее давление на стены (опоры) строения.

Устройство наслонных стропил может осуществляться тремя способами.

• Опорой стропильной ноги является мауэрлат. Может применяться подшивка бруском и крепление наслонных стропил врубкой зубом с дополнительным страховочным креплением к стене проволокой или хомутами. Верхним концом стропила укладываются на коньковый прогон. Крепление осуществляется по типу скользящей опоры.
• Нижний конец стропила крепится с помощью ползуна к штучным брускам или мауэрлату. Вверху стропила соединяются болтами или гвоздями.
• Стропила и прогон жестко скрепляются в коньковые узлы наслонных стропил. Это достигается прибиванием гвоздями деревянных брусков с обеих сторон параллельно коньковому брусу.

особенности устройства наслонных стропил

Для придания дополнительной жесткости стропильной системе используются дополнительные опоры: прогоны, подкосы, ригели. При устройстве распорного типа стропил усилия от стропильных ног передаются на стены строения. Конструкции наслонных стропил в этом случае имеют только жесткие крепления, без ползунов.

Распорные стропила являются переходной схемой от без распорных стропил к висячим.

Наслонные стропила и мансардная крыша

Главной особенностью мансардного этажа является тот факт, что максимальная высота стены до ската не превышает полутора метров. Целесообразнее всего планировать кровлю мансарды на стадии проектирования самого дома. Если конструкция дома предусматривает поперечные стены, на которые могут устанавливаться промежуточные опоры, то сооружение такой наслонной стропильной системы не представляет большой сложности.

мансардная крыша и ее стропила

В данном случае каркас может быть изготовлен опытными кровельщиками без сложных расчетов сечений деревянных деталей. Если при длине дома более 6 метров промежуточных опор не имеется, то сооружение стропильной конструкции должно производиться согласно проекту, разработанному специалистами.

Наиболее распространенным является использование комбинации наслонных и висячих стропил.

• Наслонные стропила на мансардном этаже образуют на нижнем скате правильные треугольники, которые для придания дополнительной жесткости оснащаются дополнительными прихватками.
• Верх кровли образован висячими стропилами. Их нижняя затяжка сможет быть использована для сооружения потолка помещений мансарды. Поскольку это элемент не испытывает особых нагрузок, его изготавливают из брусьев небольшого сечения.
• Для предотвращения прогибания затяжки применяют ее подвешивание на «бабку», которая является дополнительным креплением.
• Стропильная система изготавливается из материалов значительного сечения, поскольку кровля мансарды должна обладать высокой прочностью и надежностью.
• Стропила в нижней части ската могут монтироваться либо с установкой подкосов, либо без них. Стропильные ноги могут крепиться к мауэрлату либо ползунами, либо шарнирно-неподвижными скобами.
• Стойки нижних стропильных ног опираются на перекрытие.
• Если перекрытия изготовлены из дерева, то стойки нужно врезать в балку.

Особенности конструкции

Эта конструкция опорной системы кровли используется в случаях, когда пролеты составляют 7 метров и более. У стропила имеется только одна опора на стену. Верхние концы стропил скрепляются между собой, при этом возможно использование одного из трех способов;

• прорезным шипом;
• металлическими пластинами;
• соединением вполдерева.

крепление стропил затяжкой

Стропильные ноги соединяются между собой затяжкой, которая не дает им разъезжаться. Данная кровельная конструкция создает распорное усилие. Оно не опасно для здания, поскольку остается внутри треугольника, образованного стропилами и затяжкой.

Затяжки могут быть цельными или составными, изготовленными сращиванием. Способы сращивания: косой или прямой зуб, внахлест и другие. Затяжки могут быть установлены не только у основания, но и в любом месте по направлению к коньку. Если длина стропил превышает 8 метров, то изготавливают конструкцию, состоящую из бабки, подкосов, стоек и ригелей.

При сложных конфигурациях кровель в конструкции используют висячие и наклонные стропила одновременно.

Размеры и нюансы монтажа

При устройстве кровельных конструкций необходимо предварительно изучить размеры сечений ее важнейших элементов и расстояния, на которых они должны располагаться.

• Если стропильные ноги изготовлены из бревен и пластин, то промежуток между ними должен составлять от полутора до двух метров
• из досок — 1,0 — 1,75 метров
• При длине пролетов от 4,5 до 6 метров диаметр стропил из бревен должен составлять 0,18 — 0,2 метра. Верхний кант у бревен необходимо стесывать, а основание не обрабатывается.
• Для уменьшения пролетов между стропилами используют подкосы, которые могут изготавливаться из бревен диаметром 0,1 м, брусьев — 0,08 м х 0,08 м и досок — 0,04 м х 0,15 м.
• Для увеличения жесткости применяют ригели из досок или пластин.
• В каменных строениях мауэрлаты при прогонах между стропилами 1,0 — 1,5 метра устанавливают по всему периметру наружных стен.

В местах прилегания к кирпичной кладке мауэрлат обрабатывается антисептическим раствором. Диаметр бревен, из которых изготавливается мауэрлат, составляет 0,18 — 0,22 метра.

Между стенами опорой для стропильных ног служат продольные прогоны, упирающиеся концами в торцовые стены здания. В интервалах поперечных стен опорой для них служат подкосы, шпренгели и стойки. Прогоны изготавливают из бревен диаметром 0,2 — 0,26 метров. Опорами для стоек и подкосов выступают внутренние стены и столбы. Опорой для прогона может служить столб, установленный до верхней точки чердака.

Правильно выбранная в зависимости от конфигурации и размера кровли схема стропил служит гарантией долговечности и надежности крыши вашего строения.

Наслонные и висячие стропила

По типу стропила делятся на два класса, это наслонные и висячие (распорные). Распорные стропила имеют точки опоры только на внешние стены здания. Поэтому такой вид конструкции в основном используются в строениях, где при значительных габаритных размерах дома (ширине), отсутствует возможность установки промежуточных опор. Специфическим элементом висячей стропильной системы является затяжка. Она выполняется в виде поперечного бруса, который с помощью характерных соединений скрепляет стропильные ноги в горизонтальном сечении, предотвращая, таким образом, скольжение вдоль затяжки и передавая нагрузку на стены равномерно.

Рис. 1 Схема конструкции крыши с висячими стропилами

2 – несущая стена;

5 – стягивающий брус (затяжка);

В наслонных видах стропильных систем предусмотрены дополнительные точки опоры, такие как коньковые элементы и прогоны. Данный тип стропильной системы применяется в проектах, с несущими конструкциями внутри строения.

Рис. 2 Схема конструкции крыши с наслонными стропилами

1 – монолитный пояс;

2 – несущая стена;

В случае, когда в здании имеются пролеты с опорными стенами и без них, общая схема каркаса под кровлю может быть скомбинирована из наслонных и висящих стропил.

Висячая стропильная система

Как я уже сказал, элементы висячей стропильной системы это собранные элементы, две стропильные ноги и затяжка, в виде треугольника. Собираются элементы на земле, а потом поднимаются и устанавливаются наверх остова дома.

Опираются треугольные стропильные элементы на две внешние стены дома, при этом ферма в виде треугольника остаются висеть. Поэтому эта стропильная система называются висячей.

Еще одна особенность. Все затяжки висячей стропильной системы создают обрешетку для устройства пола этажа под крышей. При этом между верхними балками дома и затяжками стропильных элементов, остается пространство. Это и есть чердак дома, который отлично подходит для вентиляции.