Какой брус нужен на крышу

Стропила для крыши: виды стропильных систем. правила устройства и монтажа

Используемые способы и технологии, с помощью которых возводятся стропила для крыши самостоятельно (для несложных проектов), относительно просты и удобны.

В некоторых случаях вы сможете справиться даже в одиночку, а вот для сложных конструкций вам не обойтись без помощников – ведь нужно будет сделать сначала шаблон для стропил, а затем по этому шаблону провести изготовление стропил в нужном количестве. Причем, все это изготавливается на земле, а потом уже готовые конструкции поднимаются на крышу. Очень важная оговорка – это правило не относится к нестандартным конструкциям, а касается в основном двухскатных крыш.

Без предварительного чертежа, пусть даже самого простого, разбирать старую крышу не следует. Лучше сначала измерьте размеры, начертите простенький чертеж, посчитайте свои заготовленные материалы, какой брус для стропил у вас в наличии (прочитайте: “Монтаж и размеры стропил для крыши”). Примерный предварительный расчет поможет вам лучше представить процесс работы, порядок и последовательность операций, а также понять, сколько надо стропил на крышу вашего дома, хотя бы общий метраж. Причем в наличии материала (в общем погонаже) должно быть больше, чем по вашим расчетам.

Сразу необходимо определиться с другими деталями, например, стоит ли выполнять гидроизоляцию и дополнительно утеплять крышу. Заранее нужно подобрать кровельный материал, чтобы в дальнейшем с этим не возникало сложностей.

Одним из основополагающих моментов является вопрос безопасности. Не забудьте должным образом подготовить страховочную веревку, ведь большинство работ будет вестись на высоте, да ещё и под наклоном. Перед началом строительства нужно хорошо выспаться. Многие пренебрегают этим важным моментом, но малейшая неосторожность или несоблюдение технологии может привести в будущем к катастрофическим последствиям. И будет хорошо, если это закончится только протеканием крыши.

Требования к качеству стропильной доски

Выполняя расчет стропильной конструкции, в которой предусмотрено изготовление стропильных ног из доски, важно учитывать не только сечение данных элементов, но и качество пиломатериала, который предполагается использовать.

В первую очередь, необходимо определиться, какая древесина более всего подходит для изготовления стропил. Это хвойный и лиственный пиломатериал, полностью отвечающий требованиям ГОСТ 8486-86 и ГОСТ 2695-83. Исходя из данных требований, доска для изготовления стропильных ног может иметь:

• не более трех сучков на каждый погонный метр пиломатериала, максимально допустимый диаметр сучка составляет 30 мм;
• несквозные трещины, длина которых не превышает 1/2 длины доски;
• влажность не более 18% (измеряется влагометром).

Согласно предписаниям СНиП, приобретая пиломатериал для изготовления стропил и других элементов каркаса крыши, необходимо делать проверку документа, информирующего о качестве продукции. Там должны быть указаны:

• наименование производителя и основные данные о нем;
• название изделия и его номер стандарта;
• размер пиломатериала, порода древесины, степень влажности;
• количество единиц в упаковке;
• дата выпуска партии пиломатериалов.

Древесина – натуральный материал, подверженный биологическому разрушению и горению. Чтобы снизить риск повреждения и разрушения готовой конструкции из пиломатериалов, требуется выполнить предмонтажную подготовку стропильных элементов, выполненных из доски. Подготовка подразумевает выполнение конструктивных и защитных мероприятий согласно требованиям СНиП. В число защитных мероприятий входит:

• обработка древесины антисептическими составами с целью предотвратить преждевременное загнивание;
• пропитка древесины антипиреновыми средствами, предотвращающими возгорание;
• обработка стропил и других деревянных элементов средствами, защищающими от насекомых-вредителей.

В число конструктивных мероприятий входит:

• монтаж гидроизоляционных прокладок в местах примыканий деревянных конструкций к кирпичным;
• формирование гидроизоляционного ковра под кровельным материалом и пароизоляции со стороны помещения;
• оборудование специальных проемов для вентиляции кровельного пирога.

Стропила, выполненные из доски, при соблюдении предписанных технологий обустройства крыши, смогут прослужить длительный срок, не требуя проведения ремонта.

Обработка древесины защитными средствами

На стропила после изготовления следует нанести спецсредства для био- и огнезащиты. Если делать обработку уже собранной стропильной конструкции, не получится защитить места стыков элементов и впоследствии именно они могут стать очагами гниения каркаса крыши. Это приведет к преждевременному разрушению кровли и повлечет за собой необходимость вложения серьезных финансовых средств в ремонт или замену крыши.

Стропила рекомендуется изготавливать их древесины хвойных пород, содержащей большое количество смолы, которая служит природным барьером от гниения. Тем не менее, даже деревянные элементы из лиственницы и сосны нуждаются в обработке специальными составами. Влажность доски для стропил не должна превышать 18%, в противном случае в процессе эксплуатации элементы стропильной конструкции может «повести», что вызовет деформацию кровли и потерю прочности всей системы.

Для нанесения защитных средств может использоваться мягкая кисть, валик, распылитель садовый или краскопульт, практикуется и метод окунания. Поверхность стропила должна быть чистой, сухой и не иметь лакокрасочного покрытия, препятствующего проникновению защитного состава в древесные волокна. Особенно тщательно пропитываются места будущих стыков стропильных ног. Обработку следует делать в сухую теплую погоду. Антисептики и огнезащитные составы (либо универсальное огнебиозащитное средство) наносятся двукратно. Между первой и второй обработкой стропильные доски должны успеть высохнуть.

Монтаж дважды обработанных стропил можно начинать только после их полного высыхания.

Как рассчитать материалы на крышу

После того, как стропила установлены на гидроизоляцию, можно приступать к укладке контробрешетки. Она предназначена для стока конденсата и циркуляции воздуха. Контробрешетка крыши может быть как сплошной, так и с определенным шагом. Все зависит от выбранного материала кровли и угла ее наклона. Шаг следует считать внимательно, так чтобы избежать деформаций или обрушения крыши.

Породы древесины

Подходящими характеристиками обладают ковкие, прочные и стойкие к гниению хвойные породы: сосна, ель или лиственница:

Сечение и размеры изделий зависят от типа собираемой конструкции и подбираются с учетом ожидаемых нагрузок. Минимальные значения представлены в таблице ниже:

Приведенные значения актуальны при соблюдении других строительных нормативов, а именно – шага и количества элементов кровельной системы.

Справка. Длина изделий подбирается из необходимости заложения цельных узлов или перекрытия пролетов без сращивания.

Из-за ограничения по длине в 6 м у стандартных пиломатериалов это условие не всегда выполнимо, но в любом случае каркас и нагружаемые участки кровли не собираются из обрезков и коротких досок.

Какой должна быть древесина для стропил

Несущая опорная конструкция крыши включает стропильную систему и обрешетку.

Стропильная система – каркас, или так называемый скелет крыши – испытывает различные нагрузки.

• постоянные – вес обрешетки и собственно кровли. Это может быть очень серьезное значение, в особенности при использовании тяжелых материалов для покрытия, таких, как натуральная черепица;
• временно действующие – снеговые и ветровые. Рассчитываются в соответствии с географическим расположением, с учетом угла наклона ската крыши.

Для монтажа железобетонных конструкций требуется привлечение тяжелой строительной техники.

В возведении частных домов такой материал применять нецелесообразно.

Деревянные стропильные системы имеют преимущества перед металлическими

• электропроводность;
• весят больше, чем деревянные конкуренты;
• сложнее обрабатываются;
• имеют более высокую стоимость;
• появляется дополнительная проблема – как избавиться от мостиков холода, ведь металл отлично проводит холод. Приходится утеплитель располагать не между стропилами, а под или над ними. Кроме того, существует вероятность намокания теплоизолирующего слоя из-за скапливающегося конденсата.

В то же время, металлические конструкции применяются для создания больших пролетов – цельное стропило может достигать 30 метров, и по этому показателю деревянные балки значительно проигрывают.

Впрочем, существует возможность применить и более длинные стропильные ноги. Для наращивания длины брусьев используют различные способы: соединение встык, внахлест, методом косого прируба.

• каждый элемент опорной конструкции должен быть достаточно жестким;
• немаловажным является также вес;
• исходные материалы для стропил должны быть высокого качества.

Выделим основные критерии, по которым подбирают подходящий материал для стропильной системы.

Деревья в средней полосе растут быстро, однако качество их не всегда отвечает требованиям.

Виной всему – благодатные условия для размножения насекомых, ходы которых могут появиться даже на готовых стропилах: к примеру, из-за некачественной обработки антисептиками.

Наилучший пиломатериал дают северные регионы с суровым климатом – плотный, с прекрасными механическими свойствами и без жучков и подобной живности.

Спиленное дерево имеет влажность 50 процентов и даже больше.

Для использования в качестве элементов стропильной системы показатель не должен превышать 18-22 процентов.

Поэтому при покупке леса обязательно нужно обратить внимание на то, насколько хорошо он просушен.

Если хранение лесоматериалов осуществляется правильно, то даже дерево, срубленное, когда сокодвижение еще не окончено, естественным образом просохнет, нужно лишь обеспечить достаточную вентиляцию.

Стропила из влажной древесины, просыхая на крыше, со временем трескаются, выгибаются.

Сухое дерево не будет синеть и чернеть, и хотя считается, что синева не влияет на эксплуатационные характеристики, все же подсознательно выбор делается в пользу древесины без таких эстетических

В случае использования более влажной древесины соединительные узлы рекомендуется дополнительно закрепить болтами. Во избежание провисания балок под собственным весом под ними устанавливаются опоры.

В деревянном скелете крыши могут использоваться дополнительные металлические элементы – в таком случае между металлом и деревом необходима прокладка гидроизоляционного материала.

Влагонепроницаемый материал следует укладывать также в местах соприкосновения с кирпичом – в первую очередь, под мауэрлат.

Древесина, подверженная биологическим воздействиям, быстро разрушается. Защита ее от грибков, плесени, насекомых-древоточцев с помощью пропитки антисептиками позволит серьезно увеличить срок службы.

Чрезвычайно важна также обработка пиломатериала антипиренами, позволяющими многократно повысить пожарную безопасность.

Современные огнебиозащитные составы могут быть комбинированного типа – способные предотвращать и возгорание, и биологическое разрушение.

Древесина должна обладать прочностью и в то же время гибкостью. Важна также легкость обработки.

сосна. Смолянистость дерева обеспечивает высокую стойкость к загниванию. Сосновый брус пользуется популярностью также благодаря таким качествам, как легкость, прочность, привлекательна для строителей прямизна ствола. У соснового пиломатериала невысокая, в сравнении с благородными породами, цена;

• лиственница – отличные прочностные характеристики ее сравнимы с дубом, также на высоте долговечность выполненных из лиственницы элементов;
• ель – отлично подходит для балок перекрытия, стропил: сухая ель не менее прочна, чем сосна, однако хуже сопротивляется воздействию влаги.
• дуб – подойдет для ответственных участков, к примеру, из него делают мауэрлат. Его сравнительно легко обрабатывать, главный минус – ценовая категория;
• осина – прочная и упругая, но в основной массе имеет гнилую сердцевину, непригодную к обработке, очень сложно выбрать первосортную осину надлежащего качества;
• бук – древесина сложная в обработке, но долговечная и прочная.

Кровельщики рекомендуют использовать во всей конструкции древесину или только хвойных пород, или только лиственных.

Различные дефекты понижают прочность и несущую способность стропил.

Совершенный ствол – ровный, без гнили и других поражений, с минимальным количеством сучков и трещин.

Для устройства каркаса крыши лучше всего подходит 1 сорт с влажностью не более 12 процентов, допускается также применение 2-3 сорта.

На один метр стропила не должно приходиться более 3-х небольших сучков.

Характеристики стропильных ног

Опираясь на расчет нагрузок, выбирают стропила для крыши. размеры должны быть такими, чтобы они могли выдержать планируемое воздействие. При этом обращают внимание на тип кровельного покрытия, вид крыши. Стропила могут быть наслонными или висячими, сложные кровельные системы состоят из обоих видов.

В вальмовых кровлях помимо стропильных ног используют и укороченные стропила – нарожники, которые также приходится рассчитывать. Нужно вычислить размеры и дополнительных элементов стропильной системы – затяжек, стоек, подкосов, ригелей, так как на них передается часть нагрузки от стропил.

Длину стропильной ноги определяют, исходя из параметров здания и уклона кровли, который зависит от выбранного типа крыши. Размер стропил для крыши в длину обычно не превышает 6 метров, поскольку в продаже нет пиломатериалов большей длины. Но бывает, что габариты дома требуют использования элементов большей длины – в этой ситуации их наращивают. Длинные стропильные ноги чаще всего встречаются у диагональных деталей, при строительстве полувальмовых или вальмовых крыш.

• уклон скатов;
• тип материала для покрытия;
• размеры дома;
• вид крыши;
• климатические особенности региона;
• качество материала, из которого они изготавливались.

Для создания стропильной системы обычно используют хвойные породы древесины. При выборе необходимо обращать внимание на то, чтобы на брусьях или досках не было синевы, большого количества сучков.

Влажность сырья должна составлять не больше 20-22%, так как чересчур влажное дерево будет изменяться в размерах во время высыхания, и это может стать причиной нарушения герметичности кровли и прочих неблагоприятных последствий.

Все расчеты, связанные со стропильной системой, в том числе и расчет сечения стропил, желательно поручить специалисту – в настоящее время достаточно предприятий, которые оказывают данную услугу. Также можно найти в интернете готовые программы, позволяющие рассчитать стропильные ноги. их длину и размеры. В программу нужно только ввести данные, необходимые для расчета, и программа вычислит, какими должны быть сечение, длина и шаг стропил.

При строительстве кровли частных домов часто используют доски. Размер доски для стропил таков, что сечение составляет 50х150 миллиметров – они подходят для крыш различной конструкции. Шаг стропильных ног приблизительно равен одному метру – это расстояние зависит от типа кровельного материала, уклона крыши и количества снега в зимний период.

Если уклон крыши превышает 45 градусов, тогда шаг стропил может быть равен 1,2. 1,4 метра. Если же для региона характерны зимы с большим количеством снега, то шаг между стропилами будет равняться 0,6. 0,8 метра.

Большое внимание нужно уделять и типу кровельного материала. Наиболее тяжелой является натуральная черепица. Чем больше будет длина ног у стропил и шаг между ними, тем больше будет и сечение. Размеры бруса для стропил обычно составляют 150х150 миллиметров.

Параметры стропил

Чтобы произвести расчет стропильной системы двухскатной крыши, нужно учесть:

• 100-150 мм при длине пролета не более 5 м, и при дополнительный подпорках.;
• 150-200 мм при длине пролета более 5 м, при шаге более 1 м, и если угол не большой.

Важно! Расстояние между стропилами двускатной крыши обычно устанавливают 1 м, но при уклоне крыши более 45 градусов шаг стропил можно увеличить до 1,4 м. При пологих крышах шаг делают 0,6-0,8 м.

Стропильные ноги крепятся на мауэрлат, который идет по периметру дома. Для него берется или доска параметрами 50х150 мм, или брус 150х150 мм (для распределения нагрузки)

Порядок расчета стропил двухскатной кровли

Таблица сечения стропил

Оптимальный уклон кровли, градусов

Шаг стропил, см

Сечение стропил, см

Мягкая кровля (рулонная, битумная черепица)

Асбестоцементные листы обыкновенного профиля

Асбестоцементные листы унифицированного профиля

Следующая таблица содержит данные по обрешетке, контробрешетке и материалу кровли:

Чтобы самостоятельно определить размерность всей системы стропил необходимо произвести расчеты основного влияния ветра, снеговых масс, а также веса кровельных материалов и конструктивных несущих элементов крыши в совокупности.

Ознакомиться с порядком расчета нагрузок можно в статье «Расчет нагрузки на стропильную систему».

Опять же напоминаем, что расчет приведен для ознакомления в значительно упрощенном формате, так как для точного расчета необходимо учитывать вертикальные и горизонтальные нагрузки на стропильные ноги, рассчитывать дополнительно сопротивление стропил изгибу, сжатию и растяжению, проверить конструкции на способность противостоять скалыванию и смятию.

Если у вас не сложная архитектурная конструкция, вы вполне сможете построить крышу самостоятельно, опираясь на оптимальные размеры бруса или доски, на стандартизированные параметры конструкции крыши.

На рисунке и в таблице ниже указаны стандартные сечения элементов стропильной конструкции:

Сечения деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки балок, на примере случая с полной нагрузкой 400кг/м 2 :