Стропильная система каркасного дома своими руками

Каркас крыши – это главная часть всей кровельной конструкции частного дома. На этот элемент ложится основная нагрузка. Система должна выдерживать вес кровельного пирога и внешнего покрытия, скопления осадков и ветровые нагрузки. Если при возведении не соблюдать правила технологии, срок службы каркаса сократится в разы, он может начать деформироваться, деревянные элементы начнут портиться от влаги. Собрать сооружение можно самостоятельно, если выполнять работу в соответствии с пошаговой инструкцией: это позволит сэкономить на услугах мастеров по монтажу.

Виды каркасов крыш

Классификация сооружений возможна по ряду параметров, включая структуру (бывают системы для односкатных, двускатных, многоскатных кровель), угол наклона, тип стропил и другие факторы. Наиболее популярно разделение по материалу.

Деревянные

Крыша каркасного дома, кирпичного, блочного или монолитного частного здания, высота которого не превышает 2-3 этажей, зачастую обустраивается на деревянной стропильной системе. Такие же конструкции применяют при строительстве садовых домиков, беседок, гостевых домов, бань и саун. Дерево представляет собой достаточно легкий материал, который сочетает экологически безвредный состав с хорошей прочностью и удобством монтажа.

Для изготовления сооружения используют доски толщиной 5 см, бруски с квадратным сечением 10 х 10 либо 15 х 15 см. При обустройстве каркаса кровли из дерева важно провести предварительную обработку, покрыв поверхности огнезащитным составом и лаком либо краской для защиты от влаги, образования грибка и плесени.

Не рекомендуется устанавливать деревянные стропила, если дом имеет увеличенную длину: такие элементы будут сильно прогибаться под своим же весом.

Металлические

Если планируется сделать крышу с увеличенными скатами или использовать слишком тяжелый материал для внешнего покрытия (например, натуральную черепицу), целесообразно выбрать конструкции из металла. Отличительные черты таких сооружений:

• повышенная несущая способность;
• устойчивость к температурным перепадам, воздействию пламени;
• при оцинковке или окрашивании специальными полимерными веществами конструкция устойчива к влаге и скоплению конденсата;
• срок службы превышает 60-70 лет.

Каркасы крыш из профильной трубы устанавливают, если несущие характеристики фундамента позволяют применять тяжелые материалы, иначе здание сильно просядет.

Железобетонные

Такой тип каркасов выполняют из плит перекрытия, имеющих стандартизированные размеры и массу. Эти конструкции используют в многоэтажных зданиях, промышленных и торговых стационарных строениях. Железобетонные каркасные сооружения подходят для обустройства бесчердачных крыш невентилируемого типа, верхнее покрытие может быть выполнено из рулонного материала – рубероида, мягкой кровли и пр.

Устройство каркаса крыши

В состав стропильной системы входит несколько компонентов:

• Мауэрлат. Это подстропильный брус, который закладывают над верхним кирпичным, блочным рядом или венцом здания по периметру. Для изготовления используется преимущественно сырье хвойной древесины (сосна, ель, лиственница). Для крепления используют анкерные болты или специальные шпильки из металла.
• Лежень. Это брус, который укладывают на внутренние перегородки, в отличие от мауэрлата, располагаемого на несущих внешних стенах. На лежень монтируют центральные стойки, которые служат в качестве опорных элементов для конька.
• Стойки. Это вертикальные элементы стропильной системы для центральной части каркасных ног и конькового прогона.
• Стропила. Располагаются под углом к коньковому прогону от мауэрлата и лежня. Если подкровельное пространство планируется обустроить для хранения инструментов или сделать там мансардный этаж, стропильные ноги устанавливают под увеличенным углом.
• Ригель с затяжками. Это горизонтальные каркасные части, которые служат для стягивания ног конструкции. Ригель размещается сразу под коньком, элемент отличается увеличенной толщиной и прочностью.
• Подкосы. Требуются для защиты стропил от деформации из-за большого веса.

Схема самых простых конструкций зачастую включает только мауэрлат, стропила и прогон для конька. Чем сложнее конфигурация кровли, тем больше элементов содержит каркас.

Подбор типа системы стропил

При проектировании требуется сразу определиться с типом стропильных элементов. Выделяют два типа:

• наслонные – каркас опирается и на наружные, и на внутренние несущие части коробки дома);
• висячие – точка опоры только одна – в месте соединения с мауэрлатом.

Второй тип стропил предназначен для зданий без капитальных стен внутри коробки. Такая кровля двухскатная, имеет форму равностороннего треугольника, поэтому дополнительной стабилизации не требует. Выбор типа стропил делают и с учетом сложности конструкции крыши, наличия мансарды, размеров и других факторов.

Материалы и инструменты

Для возведения крыши в каркасном доме, кирпичном или блочном строении потребуется:

• деревянный брус для стропил с сечением 150 х 50 мм;
• брус 100 х 100 мм для мауэрлата;
• доски толщиной 50 мм для обрешетки;
• крепеж (саморезы, анкерные болты и пр.).

Из инструментов при сборке деревянной конструкции понадобится:

• молоток;
• пила по дереву;
• электродрель;
• шуруповерт;
• топор;
• строительный отвес или рулетка.

Если каркас будет металлическим, потребуется закупить усиленные уголки 50 х 50 мм, саморезы по металлу. Также нужно приобрести или арендовать сварочный аппарат и купить расходные материалы для оборудования.

Монтаж каркаса крыши своими руками

При сборке конструкции важно выполнять действия поэтапно:

1. Укладка мауэрлата. Предварительно между стеной и брусом прокладывают гидроизоляционный слой, для крепления применяют шпильки, вмурованные в верхний венец или ряд кирпича/блока, либо анкеры. Сам мауэрлатный брус желательно обработать антипиренами и противогрибковыми средствами.
2. Монтаж лежня. Его закрепляют тем же способом, что и мауэрлат.
3. На лежень устанавливают стойки и ставят временные опоры, чтобы элементы не перекосились. Шаг между стойками составляет 120-150 см.
4. Укладка прогона. Он располагается сверху и служит для стяжки вертикальных деталей каркаса. К прогону будут монтироваться стропила.
5. Установка стропильных ног. Крепление одной части выполняют к мауэрлату, а противоположной – к прогону.
6. Крепление обрешетки. Именно к ней будет прикрепляться кровельный пирог внутри и финишное покрытие снаружи. Обрешетку прикрепляют на саморезы (реже – гвозди) перпендикулярно стропилам. Шаг составляет 50-70 см в зависимости от выбора кровельного покрытия, в некоторых случаях он может быть уменьшен.

Обустройство каркаса можно проводить только после окончательной усадки стен, если они собраны из бревна или бруса.

Конструктивные особенности

Перед началом проектирования важно учесть целый ряд факторов:

• климатические условия в конкретном регионе;
• уровень ветровой нагрузки;
• назначение подкровельного пространства;
• тип внешнего покрытия, вес и размер;
• финансовые возможности.

При отсутствии навыков лучше поручить задачу строительства крыши профессионалам. Понимание технологии позволит проконтролировать правильность выполнения.

Выбираем и возводим каркас крыши каркасного дома пошагово

Если с возведением каркаса и стен деревянного дома проблем не возникает, то по строительству кровли, как правило, появляется целый ряд вопросов. Они касаются как выбора типа стропильной системы, так и самого устройства и фиксации ее основных элементов. Каркас крыши является одним из основных частей каркасного дома, так как на него идет основная нагрузка с крыши (стропила – важнейший элемент). Крыша каркасного дома чаще всего делается из деревянного бруса, она может иметь различный вид, уклон и принцип возведения.

Каркас крыши каркасного дома

Выбор типа кровельной системы

Для того, чтобы определиться с типом кровельной системы, необходимо учитывать размеры и особенности самого здания. Крыша каркасного дома в первую очередь зависит от размера постройки и предпочтений владельца. Если здание будет иметь ширину более 6 метров, то для установки надежной кровли необходимо еще во время заливки фундамента сделать внутренние несущие стены – одну или две. Кровлю можно возводить своими руками.

Висячая стропильная система выбирается для небольших зданий. При таком типе, стропильные ноги каркасного дома опираются только на боковые стены дома. В результате, при большой ширине здания под тяжестью кровли возникает весьма опасный провис стропил.

Выбор стропильной системы огромен

Чтобы снизить риск провисания, для зданий шире 6 метров устраивают наслонную стропильную систему, при которой кровля имеет дополнительный упор на внутренние несущие стены. Как правило, это либо одна стена по центру, или две параллельные.

Составляющие стропильной системы и кровли

Стропильная система – это скелет крыши, от которого зависит безопасность жителей и надежность всего дома. Ее можно возвести своими руками, используя следующие материалы:

• доска обрезная 50Х150 мм
• брус 150Х150 мм

Все деревянные элементы должны быть в обязательном порядке обработаны огнебиозащитой и хорошо высушены. Лучше всего подходит древесина камерной сушки (или технической, как ее еще называют).

Элементы стропильной конструкции

Идеально подходит дерево хвойных пород, в которых присутствуют смолы, создающие дополнительную защиту от короедов.

Стропильная система состоит из следующих элементов:

А сама конструкция каркаса крыши включает в себя еще чердачное перекрытие, решетку и обрешетку. Обратите внимание, что помещение под крышей может использоваться собственно как чердак, а может быть устроено как мансардное жилое помещение. Если на чердаке будет нежилое пространство, то для перекрытия пойдет доска 50Х150 мм.

Если же предполагается обустройство жилой мансарды или вы планируете в будущем вариант перевода чердака в жилое помещение (например, в кабинет), то для перекрытия необходимо брать брус 150Х150. Брус будет укладываться на мауэрлат, что сделает перекрытие весьма прочным.

Стропила и элементы кровли

Обрешетка выполняется, как правило, тоже брусом, однако выбирается сечение 40х40 или 50х50 мм. Такая толщина достаточна для того, чтобы выдержать любой вид кровельного материала.

При приобретении любых деревянных элементов, обратите внимание на качество. Брус должен быть ровным, без изгиба, без темных пятен и плесени. Даже небольшое искривление бруса может повлечь большие сложности при его укладке и последующих работ.

При работе со стропильной системой вам также понадобятся металлические шпильки (чтобы прикрепить брус к мауэрлату) с резьбой, крепежные элементы (саморезы, шпильки диаметром 8 и 10мм) для соединения стропил между собой, оцинкованные гвозди, скобы и кронштейны для крепления стропильных ног к мауэрлату.

Начало работ

Работы над кровлей начинаются с устройства мауэрлата своими руками. Мауэрлат в каркасном строительстве часто заменяется на брус внешней обвязки, то есть брус, соединяющий все четыре стены дома в одну конструкцию. В качестве мауэрлата или верхней обвязки используется брус 100х150 или 150х150 мм. Подробнее об устройстве бруса верхней обвязки читаем здесь.

Когда эти работы выполнены, можно начинать выводить фронтон и приступать к устройству стропильной системы. Все работы могут выполняться своими руками, это не так сложно, однако один-два помощника вам все-таки потребуется.

Вся обработка стропильных балок перед сборкой и установкой производится на земле. Желательно выбрать ровную площадку, на которой можно гораздо легче обрезать брус в нужный размер, сделать выпилы или пазы, просверлить крепежные отверстия. Когда элемент готов, его можно поднимать наверх и приступать к фиксации.

Технология висячей системы

Итак, вы решили построить своими руками небольшую постройку, для которой подойдет висячая система. В мауэрлате или брусе верхней обвязки вырезаем пазы под установку стропильных ног, расстояние между которыми определяется на этапе выбора типа стропильной системы. Средний шаг составляет около одного метра, или не больше 1,5 м. Если шаг в конструкции будет больше, вся система будет обладать явно недостаточной жесткостью. Если вы планируете жилую мансарду или просто утепленный чердак, то расстояние между стропилами лучше всего оставлять, учитывая размеры утеплительного материала. Если вы будете укладывать цельные листы или пары листов утеплителя между стропилами, то подрезку можно будет не выполнять.

Висячая стропильная система

Основные принципы установки стропильной системы:

1. Установка начинается с фронтонов, то есть торцевых частей кровли.
2. Установив стропила на торцах, необходимо протянуть между их коньками веревку, и по ней ориентируемся при выставлении по вертикали промежуточных стропил.
3. Стропильные ноги обязательно вставляем в пазы. Для фиксации применяем комплексный крепеж: поперечное смещение стропила будет ограничиваться стальным кронштейном, а продольное – скобами, которыми стропило фиксируется к мауэрлату.
4. Стропила должны выступать за периметр здания, при этом величина этого выступа (его называют свесом либо вылетом стропил) должна быть около 40 см. Это необходимо для защиты стены от стекающей по кровле дождевой или талой воды.
5. Вылет стропил можно сделать и по другому: за счет наращивания стропил дополнительной более тонкой доской – так называемой «кобылкой», которая крепится к стропилу с помощью гвоздей через деревянную прокладку – небольшой отрезок доски. При этом «кобылка» позволяет облегчить и удешевить конструкцию, а при необходимости заменить ее достаточно поменять несколько досок, чем сам стропильный брус.
6. Нижние части стропил закрепляются обвязкой, являющейся основанием для чердачного перекрытия. Брусья обвязки опираются на мауэрлат.

Важно: Если появилась необходимость нарастить стропильные ноги, укладываем два бруса внакладку с нахлестом не менее метра и фиксируем .шпильками диаметром от 8 до 12 мм.

Висячая стропильная система соединение

Чтобы соединить стропила между собой, необходимо использовать по 2 шпильки вставляемые в предварительно просверленные отверстия. Использовать надо минимум 2 шпильки, чтобы предупредить вращение стропил вокруг оси шпильки.

Висячие стропила обязательно соединяются поперечным брусом – затяжкой – в результате чего получается буква «А». Для затяжки используется доска 50х100 или 50х150 мм, которая крепится к стропилам саморезами. Затяжка может состоять и из 3 х досок 30х100 мм, которые располагают с обеих сторон стропила. Стропильные фермы в верхней части закрепляются с помощью продольного конькового бруса или коньковой доски. Чтобы избежать прогиб затяжки при существенном расстоянии между стропилами, соединяем коньковый брус с затяжкой с помощью дополнительным обрезком доски. Это также усилит верхний стропильный узел.

Русский Фахверк: соединения для стропильных систем

Установка наклонной системы

Если вы решили своими руками сделать наслонную систему стропил, то обратите внимание, что несущая внутренняя стена-перегородка должна быть достаточно крепкой. Перед устройством необходимо заранее собрать леса, гарантирующие безопасность работ на высоте.

Наслонная стропильная система

Первоначальные работы такие же, как при устройстве висячей системы. Соединение верхних концов стропилин может выполняться несколькими способами, однако чаще всего применяется крепление встык. На встречных стропильных ногах под нужным углом делаются зарезы. Стропилины соединяются полученными торцами и прибиваются на два гвоздя. Соединение можно усилить деревянной или металлической накладкой.

Второй способ крепления — внахлест — выполняется с применением болтов или шпилек с широкими шайбами и гайками. Стропила при данном способе будут соприкасаться плоскостями.

Важно: В коньковой части стропилины лучше соединить особым образом: стропильные ноги должны располагаться с зазором, и скрепляются они при помощи специального подвижного соединительного элемента из металла. Это не даст кровле повредиться при усадке.

Средняя часть стропильной системы имеет опору на внутреннюю стену и несущие столбы.