Конструкция и монтаж висячих стропил

На сегодняшний день висячие стропила считаются довольно надежной и прочной несущей конструкцией, обеспечивающей долговечность крыши.

Нужно учитывать, что стропильная система является важнейшим элементом всего дома, поэтому ее конструкция и узлы должны быть тщательно просчитаны перед строительством.

Для этого заранее составляется проект, рассчитывается примерная нагрузка на кровлю, расстояние между стропилами, их устройство, углы наклона ската и вальма (треугольный участок четырехскатной крыши).

Если у человека нет опыта и знаний в этой области, то для составления проекта лучше привлечь специалиста, поскольку в этом случае самодеятельность совсем неуместна.

Виды стропильных систем

По ходу составления проекта нужно определить нагрузку на кровлю, выбрать материал для покрытия, вид крыши (двухскатную, четырехскатную, шатровую и т.д.) и угол наклона скатов.

И также необходимо выбрать подходящую стропильную систему. В настоящее время различают наслонные и висячие стропильные системы.

Наслонная система обычно применяется при наличии в доме капитальной несущей стены, на которую можно опереть кровлю путем установки вертикального бруса.

Еще хорошим упором служит массивная колонна под крышей, на которую будет приходиться нагрузка. При такой системе нагрузка идет только на изгиб.

Наслонная система более легкая, чем висячая, потому что на ее изготовление нужно меньшее количество деревянных брусьев.

Висячие стропила применяются в тех ситуациях, когда внутренней несущей стены нет.

Оптимальным вариантом возведения висячей системы будет здание с шириной от шести до десяти метров.

При такой системе стропила опираются только на внешние стены здания и мауэрлат (деревянный брус, уложенный поверх кладки), также они выступают за линию стены дома.

Для большей прочности снизу можно установить консоли, которые будут поддерживать стропила.

Поскольку при таком расположении брусья стремятся разъехаться, всегда должна быть применена затяжка.

Видео:

Это горизонтальный деревянный брус, стягивающий стропила между собой и не дающий им разъезжаться.

Если нагрузка на крышу ожидается довольно большая, то устанавливаются дополнительные стягивающие элементы.

Висячие стропила часто применяются, если чердачное помещение в дальнейшем будет использовано как жилое, то есть превратиться в мансарду.

Устройство висячей системы без дополнительных вертикальных упоров посреди помещения прекрасно подходит для создания внутри жилого помещения.

Зачастую специалистами рассчитывается стропильная система двухскатной крыши, и висячий вариант в таком случае смотрится прекрасно.

Однако иногда встречается и четырехскатная, или вальмовая крыша с висячими стропилами.

В этом случае расчет будет гораздо сложнее, и самостоятельно его выполнять не рекомендуется.

Иногда встречаются здания не прямоугольной формы, а с дополнительными постройками (например, есть двускатный козырек над крыльцом или комната для отопительного котла).

При этом внутри некоторых частей здания есть несущие стены, а в некоторых — нет. В этом случае можно комбинировать висячие и наслонные стропила.

Над той частью дома, где есть несущие стены, можно установить наслонную систему, а в прочих местах — висячие.

Однако состыковка стропильных систем — дело нелегкое и для расчета проекта рекомендуется пригласить специалиста.

Разновидности конструкций висячих стропил

Существует несколько разновидностей висячих стропил. Наиболее распространенным является устройство, при котором они соединяются внизу горизонтальным брусом — затяжкой.

При взгляде сбоку такая конструкция висячих стропил имеет вид треугольника. Еще такую конструкцию называют трехшарнирной треугольной аркой.

Затяжка не позволяет брусьям разъезжаться под весом кровли и снега. При расчете крыши с висячими стропилами такой конструкции нужно учитывать один немаловажный нюанс: расстояние от наивысшей точки крыши до затяжки должно быть не меньше шестой части длины самой затяжки.

Если планируется из чердака сделать полноценную мансарду, то хорошим вариантом будет использование висячих стропил с поднятой затяжкой.

При такой конструкции затяжка располагается не на уровне нижних концов стропил, а значительно выше, под крышей.

Такое расположение приводит к тому, что на затяжку оказывается большее напряжение (чем выше расположение, тем больше нагрузка), поэтому расчет висячих стропил в этом случае гораздо сложнее.

Низ стропил опирается на стену и мауэрлат по схеме для опоры с подвижным шарниром. Однако зачастую такую схему не используют, предпочитая неподвижную опору.

При этом часть стропил врубается в мауэрлат при помощи специального опорного бруска. Это обеспечивает жесткость и устойчивость конструкции, которая имеет возможность выдерживать большие нагрузки.

Однако в таком случае мауэрлат должен крепиться к стенам очень прочно. Затяжка при этой схеме называется ригелем, поскольку выполняет задачу разжимания пытающихся сомкнуться стропил.

Есть несколько конструкций висячей стропильной системы, которые на сегодняшний день признаны морально устаревшими и практически не используются.

Одной из таких схем является использование деревянной (бабки) или металлической (тяжа) подвески, которая располагается под верхней точкой крыши и соединяет ее с затяжкой.

Обычно такой вариант применяется при ширине здания более десяти метров, поскольку под своим весом затяжка будет прогибаться.

Нужно учитывать, что низ подвески не должен доходить до затяжки. Крепление внизу в этом случае осуществляется при помощи хомутов или деревянных накладок.

Эту конструкцию можно улучшить и добавить подкосы — деревянные бруски, один конец которых упирается в верхнюю часть стропил, а другой — в подвеску.

Благодаря этому достигается очень большая прочность конструкции, поскольку стропила защищены от прогибания под нагрузкой, и каждый узел этой системы компенсирует напряжение другого компонента.

Такая схема обычно используется при очень длинных стропилах, которые будут значительно прогибаться как под собственным весом, так и под нагрузкой снега в зимний период.

Монтаж висячей стропильной системы

Прежде чем устанавливать висячие стропила, необходимо осуществить монтаж мауэрлата. Для более прочного крепления деревянного бруса к стене рекомендуется использовать анкеры.

После того как по периметру здания установлен мауэрлат, можно установить первую пару стропил и соединить их между собой в верхней точке крыши.

Видео:

Существует несколько методов крепления стропил, но обычно брусья соединяют между собой встык или внахлест.

Еще иногда используют коньковый прогон — горизонтальный брус, который проходит под всеми местами соединения стропил.

Нужно заблаговременно выпилить в нижней части стропил запилы для крепления к мауэрлату. Крепление обычно происходит при помощи длинных гвоздей.

Рекомендуется предварительно отметить на земле линию, которая будет соответствовать линии верхней части крыши.

После установки первой пары стропил место крепежа сверяется с этой линией, после чего устанавливается затяжка или прочие элементы жесткости.

Их нужно ставить на каждую пару непосредственно после крепежа стропил, а не тогда, когда уже готова половина крыши.

Специалисты советуют после установки первой пары стропил измерить их и сделать два шаблона.

В дальнейшем это позволит быстрее изготавливать другие стропила, к тому же работать можно будет на земле.

Затем устанавливается пара стропил на противоположной стороне здания. Между уже установленными брусьями натягивается нитка, таким образом можно проверять ровность остальных пар.

Далее рекомендуется сделать на мауэрлате пометки, обозначающие место крепежа остальных деревянных брусьев.

Кроме того желательно иметь деревянный брусочек с такой же разметкой для проверки ровности установки стропил в верхних точках.

Это нужно делать регулярно, поскольку отклонения приводят к снижению прочности конструкции.

Порой случается, что стропила оказываются немного короче, чем нужно.

В этом случае рекомендуется использовать деревянные прокладки. После того как вся висячая стропильная система установлена, все размеры и ровность нужно обязательно перепроверить.

Ошибка в монтаже может в дальнейшем дорого обойтись владельцам дома.

Для крепления всех деревянных компонентов стропильной системы рекомендуется использовать длинные гвозди, однако в некоторых местах можно обойтись саморезами, болтами или шпильками.

Специалисты рекомендуют после окончания установки всех брусьев дополнительно укрепить места соединения.

Сделать это можно с помощью тонких стальных полосок, которые называются шинками. Этими полосками нужно обернуть место крепежа, затем через них в дерево вкручиваются саморезы или вбиваются гвозди, длиной 35-45 миллиметров.

Видео:

Такое дополнительное крепление понижает риск деформации крыши при сильном ветре. После того как монтаж стропильной системы закончен, устанавливается кровля.

Стропильная система — основа всей крыши, и ее обязательно нужно рассчитать и установить правильно. Малейшая ошибка может дорого обойтись в дальнейшем.

Если опыта и знаний в этой области нет или совсем немного, то рисковать не стоит, лучше обратиться за помощью к квалифицированному профессионалу, который произведет точный расчет стропильной системы.

Кроме этого, он посоветует, какая именно конструкция висячей системы подойдет для конкретного здания.