Полукруглая кровля, имеющая со стороны фронтона внешний вид арки, придает загородному дому некую индивидуальность, отличающую его от соседних построек с примитивными двухскатными или четырехскатными крышами. Основными несущими элементами в такой полукруглой кровле, являются арочные стропила, о выборе которых, технологии производства и их монтаже пойдет речь ниже в статье .

Что такое арочные стропила

Кровельное обычное стропило – это ровный деревянный брус с сечением 120х40 мм или 150х50 мм. При создании стропильной системы для скатной кровли, все брусья располагаются под одинаковым углом наклона и находятся в единой плоскости.

Арочное стропило – это такой же несущий элемент, как и обычное прямое стропило, только имеющее форму дуги. В отличие от прямых стропил, арочные балки по материалу изготовления различают на деревянные, металлические и железобетонные. По способу изготовления арочные стропила условно делятся на цельные, сборные и клееные, производство которых возможно только из древесины.

Где и как используют арочные стропила

В частном загородном строительстве – это создание стропильных систем для полукруглых крыш одноэтажных и двухэтажных коттеджей, а также для возведения на загородном участке навеса для парковки личного автотранспорта.

Арочная кровля

В сфере промышленности и сельского хозяйства – арочные стропила используют для строительства ангаров, складов, терминалов, ж/д вокзалов, и навесов при строительстве крытых парковок, автовокзалов, автозаправок и даже аквапарков.

При таком широком применении, конечно же, радиус дуги, материал и конструкция арочных стропил могут существенно отличаться.

Промышленное производство арочных стропил

В промышленных масштабах арочные стропила изготавливают в основном из металла и значительно реже из железобетона. Металлические арочные стропила носят название – фермы и, как правило, транспортируются и устанавливаются на несущих стенах или колоннах в собранном цельном виде. В зависимости от предполагаемой нагрузки металлические фермы изготавливают из такого сортамента металлопроката как: швеллер, треугольник, полый квадрат, труба и арматура.

Железобетонные арочные фермы в большинстве случаев изготавливаются сразу по месту их будущего расположения, то есть, производят заливку армированных монолитных ферм и ригелей в заранее приготовленную опалубку в виде арки. Такое строительство нельзя назвать типичным, так как такие архитектурные проекты разрабатываются достаточно редко, а дело доходит непосредственно до строительства еще реже.

Арочные стропила из дерева

Для загородного частного строительства используют арочные стропила и фермы, изготовленные из древесины. По способу изготовления они разделяются на следующие типы:

• Из цельного дерева – балки в форме арки изготавливают способом распила древесного полотна. Из-за большого количества отходов данные арочные балки изготавливают длинной до 6-7 м.
• Клееные стропила – получают путем склеивания тонкой обрезной доски толщиной 8-10 мм. Процесс изготовления аналогичен с производством клееного бруса, различие лишь в том, что на момент склеивания и сушки будущей стропиле умышленно задается выбранный радиус изгиба.
• Составные арочные стропила – изготавливаются как небольшими деревообрабатывающими предприятиями, так и непосредственно бригадой строителей, которая монтирует кровлю. Составные арочные балки по своей конструкции состоят из сшитых между собой металлическими шпильками брусьев длинной 100-150 см.

Изготовление арочных стропил своими руками

Изготовление стропил для монтажа арочной кровли начинается всегда с расчета. Здесь есть 2 варианта: «тяжелый» и «легкий» путь.

Тяжелый способ расчета длины и радиуса изгиба стропил

Этот вариант предусматривает разработку схемы следующего вида:

Способ расчета и вычисления следующий:

• Берется миллиметровая чертежная бумага и решается, в каком масштабе будет выполняться чертеж;
• Далее рулеткой необходимо замерить накрываемый арочной кровлей пролет от одной до другой несущей стены;
• Несущие стены и расстояние между ними переносятся на чертежную бумагу;
• Далее циркулем между несущими стенами вписывается правильный круг;
• После этого в круг вписывается равносторонний шестиугольник;
• Углы шестиугольника сами по себе задают размеры будущих арочных стропил;
• Завершается данный расчет перенесением с миллиметровой бумаги в натуру, то есть, необходимо изготовить согласно чертежу первую арочную стропилу, которую впоследствии будут использовать как шаблон для изготовления всего комплекта балок.

Легкий способ расчета

Существует целый ряд различных программ 2d и 3d, а также калькуляторов, которые помогут произвести расчет количества, длины и радиуса дуги стропил для арочной кровли. Например, в расчетный калькулятор необходимо всего лишь загрузить исходные данные, такие как ширина накрываемого пролета между несущими стенами и максимальная высота арки от потолочного перекрытия. Последние данные важны, так как не всегда стоит задачей изготовить кровлю в виде половины правильного круга. Часто необходимо рассчитать дугу с меньшим радиусом, что вручную на миллиметровой бумаге более проблематично.

Монтаж кровли из арочных стропил

Выполнив расчет, приступают к сборке первого арочного стропила. Для его изготовления нарезают заготовки из бруса 140х40 мм, например, длиной 130 см. Далее на ровной поверхности выкладывают из заготовок дугу – профиль будущего стропила. После этого изготавливают такое же количество заготовок, которые располагают поверх первого «слоя» брусков и отмечают точки крепления между ними. В большинстве случаев торцы брусков в 1 и 2 «слоях» торцуются под определенным углом. На следующем этапе оба «слоя» брусков сшиваются между собой шпильками.

Шпилька – металлический круглый стержень диаметром 8-12 мм с нарезанной на его обоих концах резьбой под гайку соответствующего диаметра. Для улучшения крепления используют контргайки или под обычной гайкой размещают зажимную прокладку. В зависимости от общего пролета и длины стропилы, её собирают из двух или трёх вышеописанных слоев брусков.

Подготовив первую стропилу, используя ее как шаблон, изготавливают весь остальной комплект балок, с учетом, что между стропилами в кровельной системе должен быть шаг 90-120 см. Когда весь комплект арочных балок будет подготовлен, их поднимают наверх и приступают к сборке кровли. Нижние концы арочных стропил крепят к мауэрлату – массивному брусу, закрепленному вдоль двух несущих стен к перекрытию, с помощью выпущенных из него шпилек.

Соединение верхних концов арочных стропил производится, либо на коньке – продольном, установленном на стойках массивном брусе, либо без конька – то есть, каждая пара стропил сшивается между собой в самой верхней точке кровли. Если выбран второй вариант, то тогда всю протяженность арки кровли делят на равные 3 части и, в полученных двух точках монтируют протяженные вдоль всей кровли опорные балки, которые устанавливаются аналогично коньку, на стойках.

После установки всего комплекта арочных балок поперечно им набивается обрешетка из обрезной доски. Шаг между обрешеткой подбирается в зависимости от кровельного материала. То есть, габаритов черепицы. Если же планируется обшивать кровлю битумной (гибкой) черепицей, то тогда вместо обрешетки вся стропильная система обшивается листами ОСП или влагостойкой фанерой. При такой конструкции расстояние между стропилами в системе не должно превышать 100 см. В противном случае, набивается обрешетка, поверх нее монтируется ОСП, а сверху уже битумная черепица.

Цены на арочные стропила и стоимость монтажа арочной кровли

Цена арочных стропил зависит от материала, из которого планируется их изготавливать, а также от протяженности и сложности выполнения арок. Например, заказывая арочные стропила можно обнаружить следующий нонсенс: цена на металлические фермы может быть такой же, как и стоимость деревянных арочных стропил. Казалось бы, металлопрокат дороже древесины, однако здесь играет свою роль сложность изготовления арочных балок.

Иногда потолочные становятся центральными элементами дизайна, но помимо этого, они в любом случае несут и практическую нагрузку.

Стропильная система - это несущая конструкция кровли скатного типа. Она состоит из стропильных ног, которые располагают под наклоном, а также из вертикальных стоек. Материалы используются абсолютно любые: дерево, металл, бетон и другие.

Этот снимок хорошо иллюстрирует, каким образом каждая пара балок соединяется с горизонтальной перекладиной. Нагрузка распределяется равномерно, и конструкция в результате получается очень надёжной.

Дизайн от известной компании Searl Lamaster Howe Architects, Чикаго, Иллинойс, США

Открытые потолочные балки являются прекрасным интерьерным решением. Именно такое оформление потолка в доме с крышей скатного типа, представленного на фотографии, делает образ более гармоничным и законченным. Не стоит забывать про этот простой, весьма доступный, но от этого не менее зрелищный, дизайнерский прием.

Великолепная гостиная, дизайн от Anat Shmariahu, Купертино, Калифорния, США

Следующий снимок даёт нам представление о том, каким оригинальным может быть потолок веранды. Здесь балки размещены перпендикулярно друг к другу, и это очень необычное архитектурное решение. Таким образом увеличивается высота потолка, получается подобие кессонной конструкции.

Потрясающая веранда с декоративными потолочными балками, созданная по проекту команды дизайнеров Frederick + Frederick, Бофорт, Южная Каролина, США

Стропила выступают за пределы внешней стены, образуя карнизы для стока воды. Это весьма оригинальное решение проблемы отвода воды с крыши.

Шикарный пример дизайна дома с балочными карнизами, John Lum Architecture, Сан-Франциско, Калифорния, США

Концы кровельных балок, которые в данном случае окрашены в белый цвет, называются стропильными хвостами. Синие же стропила на концах фронтонов - это выносные опоры.

Очень необычное и стильное оформление стропил, дизайн фирмы RW Anderson Homes, Сиэтл, Вашингтон, США

Здесь также представлен оригинальный способ оформления крыши с выступающими балками. Практического значения они не имеют, а являются просто элементами экстерьерного декора.

Необычайно уютный летний дом с декоративными стропильными балками, проект SRM Architecture and Interiors, Портленд, Орегон, США

Открытые потолочные балки придают помещению невыразимое очарование сельского домика, одновременно выполняя и свою основную функцию - поддержание кровли. В наше суетное время стиль кантри становится очень популярным. Его образы настраивают на романтический лад, действует умиротворяюще. И потолок играет здесь далеко не последнюю роль.

Фактурная и надёжная конструкция потолочных балок даёт ощущение единения с природой, дизайн Nurit Geffen-Batim Studio, Раанана, Израиль

Расположенные таким образом декоративные балки создают иллюзию конического потолка. Сразу возникает ощущение полёта и лёгкости.

Эта конструкция навевает ассоциации с культовыми сооружениями, замысел группы дизайнеров из Aarcon Construction and Remodeling, Томбал, Техас, США

Стропила бывают разного уровня, в зависимости от дизайна дома. Главное здесь - позаботиться о качестве материала и крепежа: конструкция должна быть устойчивой.

Восхищающий своей простотой дом, дизайн от Gaulhofer Windows, Дункан, Канада

С помощью потолочных балок можно корректировать геометрию и объём помещений. Если установить вдоль ширины потолка, комната визуально расширится. А чтобы удлинить помещение, элементы потолочной конструкции укладывают перпендикулярно друг другу. Если же потолки слишком высокие, можно расположить балки низко под кровельным покрытием. Это сразу придаст дизайну уют.

Потолочные балки будут уместны в любом интерьере, поэтому не надо бояться экспериментировать! Декоративные деревянные стропила привнесут в помещение ощущение тепла, а металлические конструкции создадут атмосферу индустриального лофта. В любом случае комната с открытой потолочной конструкцией будет выглядеть неповторимо.

Ряд интерьерных стилей, в том числе и относящихся к минимализму, допускают или даже приветствуют открытые элементы стропильных систем в помещение мансарды. Эти элементы делают архитектуру потолка интереснее и украшают интерьер.

Если хозяева решат оставить стропила и балки открытыми, то еще на стадии проекта они должны определиться, насколько эти элементы должны выступать в сторону помещения. Дело в том, что именно от этого будет зависеть их сечение, которое проектировщик должен указать в проекте.

Размеры поперечного сечения стропил не могут быть произвольными. С одной стороны речь идет о несущей способности элементов, а с другой – о возможности уложить между ними теплоизоляцию достаточной толщины. При желании, конечно, можно нарастить стропила с внутренней стороны, но такой подход в принципе не является самым рациональным.

Крыша мансарды является стандартной ограждающей конструкцией. Строительные нормативы к такой конструкции предъявляют соответствующие требования по сопротивлению теплопередаче – R мансардной крыши должно быть не менее 4,95 м² С/Вт. В связи с этим слой теплоизоляции в структуре кровельного пирога должен составлять не менее 20-22 см. Это несколько больше, чем высота поперечного сечения обычных стропил, которая составляет 18-20 см. Ту недостающую часть теплоизоляции либо вообще не предусматривают, либо укладывают между рейками каркаса, которые устанавливаются для крепления гипсокартонной обшивки. И то и другое решение с точки зрения инженерной и экономической целесообразности, как уже говорилось, не является рациональным. Необходимо искать другие решения.

Деревянные стропила

Недостатком стропил из цельной древесины, которые предполагается оставить на виду как украшение потолка мансарды, заключается в том, что у них недостаточная высота поперечного сечения. Стандартные деревянные стропила позволяют оставить на виду только несколько сантиметров, поскольку максимальная высота сечения готовых пиломатериалов ограничена 24 см. Более толстые стропила необходимо специально заказывать, что резко увеличит их стоимость.

Если хозяев устраивает незначительно выступающая часть стропил, то они могут выбрать максимальный размер изделий из цельной древесины. Чаще всего стропила изготавливают из сосны или ели. В случае использования в интерьере, такие материалы строгаются с четырех сторон, а также шлифуются. Шлифованная древесина обладает более высокой огнестойкостью. Отсутствие шероховатостей и зазубрин не позволяет пламени легко «зацепиться». Обработанная таким образом древесина также меньше подвержена поражению насекомыми, т.к. последним сложнее проникнуть внутрь через гладко отшлифованные поверхности.

Для открытых потолочных балок нельзя использовать пиломатериалы, пропитанные зеленым импрегнатом. Пропитка глубоко проникает вглубь древесины и строганием это не исправить. Вряд ли зеленые балки устроят своим видом, поэтом лучше покупать древесину естественного цвета, обработанную бесцветными биозащитными препаратами.

Стропила из клееной древесины

Клееная древесина изготавливается из отдельных ламелей малого сечения, благодаря чему изделия из нее могут иметь большое сечение и неограниченную длину. На сегодняшний день доступны клееные балки высотой поперечного сечении до 60 мм. Однако клееная древесина значительно дороже цельной. На ее цене отражается и каждый дополнительный сантиметр сечения.

Ламели, из которых склеены балки, могут иметь толщину от 18 до 45 мм. Между собой они прочно скрепляются меламиновой смолой или резорциновым клеем. Белые клеевые швы указывают на применение меламиновой смолы, а если темные, то использован резорциновый клей. Материал ламелей – древесина сосны, ели или лиственницы. Встречаются также импортные клееные изделия из экзотических пород, которые обладают высокой прочностью и долговечностью.

В длину ламели наращиваются «на ус», т.е. при помощи клиновидного соединения. В продаже встречаются тонированные и лакированные изделия.

По прочностным и прочим эксплуатационным характеристикам клееные балки превосходят цельнодеревянные того же сечения. В частности по показателю прочности они превосходят изделия из цельной хвойной древесины в 2 раза. Безусловным преимуществом клееной древесины является неограниченная длина изделий, что позволяет проектировать стропильную конструкцию без опорных стоек.

Двутавровые стропила

Двутавр имеет сечение в виде двух противоположно соединенных букв Т. Данный вид профиля придает изделиям жесткость в двух направлениях, при минимальной площади сечения. Сегодня стали популярными двутавровые балки из цельной или клееной древесины с промежуточной стойкой из ОСП. На ряду с ними встречаются балки, выполненные по тому же принципу, но полностью из клееной древесины.

Преимущество двутавровых стропильных балок в небольшом весе. Такие балки легко монтировать. Но в нашем случае они не очень подходят, поскольку их торцевая часть имеет небольшую высоту – 38-48 мм. Соответственно именно на такой видимый выступ балки можно рассчитывать, и не больше того. К тому же двутавровые балки в стропильной конструкции в силу своих несущих параметров устанавливаются с меньшим шагом, чем обычно, – а именно каждые 50-70 см.

Более широкий брусок в торце (89 мм) имеют двутавровые балки для перекрытий. Это делает их более заметными на потолке. Благодаря этому при выборе двутаврового варианта такие балки более востребованы.

Теплоизолированные стопила

Получить большой выступ стропил в помещение мансарды можно путем размещения теплоизоляции не непосредственно между ними, а поверх них. Справиться с этой задачей можно только при помощи жестких плитных утеплителей с низким водопоглощением, к примеру, таких как экструдированный пенополистирол или пеностекло. Укладка теплоизоляции поверх стропил также значительно увеличивает сопротивление конструкции крыши мансарды, благодаря созданию непрерывного теплоизоляционного слоя, где стропила не являются мостиками холода. В этом случае поверх стропил сооружается сплошной жесткий настил, который покрывается слоем рубероида или подкровельной пленки.

Плиты утеплителя укладываются сверху подготовленного описанным способом настила. Они крепятся к стропилам при помощи контрреек и длинных гвоздей, прошивающих утеплитель насквозь. Важно выполнить крепеж таким образом, чтобы контррейки не могли сдвигаться вниз под весом кровли. Для этого можно вбить гвозди под углом около 67° по отношению к скату; либо прикрутить балку карнизного свеса к стропилам, страхуя, таким образом, контррейки.

Для утепления поверх стропил желательно использовать плиты с профилированным краями, которые делают сопряжения более плотными.

Имитация стропил

Существует несколько способов сымитировать открытые стропила, при этом настоящие элементы стропильной конструкции остаются полностью скрытыми в структуре кровельного пирога. Имитация может быть достигнута несколькими способами. Первый – предусматривает прибиванием к стропилам брусков необходимого сечения, возможно даже превышающего ширину истиной балки. Выступающую часть можно выполнить из более дорогой и благородной древесины. Такое решение в первую очередь подходит для конструкций крыши из двутавровых стропил. Фальшбалки приклеивают к стропилам, поскольку крепить сквозным крепежом не получается – будут видны шляпки шурупов. Замаскировать эти шляпки довольно проблематично. Если их замазать древесной замазкой и вскрыть сверху морилкой, то места крепления, скорее всего, потемнеют. Ритмичность и симметричность таких темных точек отнюдь не придаст имитации правдивости.

Во втором случае используются полиуретановые имитации балок, которые на вид практически идентичны натуральным. Единственный их недостаток – высокая цена. В остальном же полиуретановые балки в виде коробов – это очень удобное интерьерное решение потолочных скатов мансарды. Эти короба довольно легкие. Их можно крепить непосредственно к обшивке мансарды при помощи прибитых заранее деревянных брусков, а можно просто приклеить. В последнем случае необходимо на время схватывания клея плотно прижать полиуретановые балки, для чего можно использовать подпорки. Деревянные фальшбалки при приклеивании садятся на шип, поэтому в поддержке не нуждаются.

В продаже сегодня имеются полиуретановые имитации с различным типом отделки. Стандартная длина полиуретановых балок составляет 3 м и 4,5 м, а размеры поперечного сечения – 120×60 или 160×100 м.

Фальшбалки также могут быть выполнены в виде деревянных коробов П-образной формы. Однако их цена может превышать фальшбалки из цельной древесины, поэтому целесообразность пустотелых деревянных коробов обусловлена только сравнительно небольшим весом.

Проектируя любое жилое строение, архитекторы особое внимание уделяют крыше, так как она выполняет не одну, а сразу несколько функций, в зависимости от ее конструктивных особенностей. Нужно сказать, что далеко не всех будущих домовладельцев удовлетворяет обычная двухскатная крыша, хотя ее можно назвать самой надежной, так как она имеет всего две скатные плоскости и один стык между ними. Многих привлекают более сложные конструкции, которые добавляют строению особую привлекательность и оригинальность. Другие, более практичные домовладельцы, предпочитают мансардные конструкции, которые одновременно способны выполнять роль кровли и второго этажа.

Основой любой крыши является индивидуальная стропильная система, имеющая свои конструктивные особенности. Сделать выбор нужного каркаса крыши будет значительно проще, если заранее разобраться какие же виды и схемы стропильных систем используются в строительной практике. После получения подобной информации станет более понятно, насколько сложны такие конструкции в монтаже. Особенно это важно знать, если каркас для крыши предполагается возводить самостоятельно.

Основные функциональные задачи стропильных систем

При обустройстве скатных конструкций крыш, стропильная система является каркасом для покрытия и для удержания материалов «кровельного пирога». При грамотном монтаже каркасной конструкции будут создаваться необходимые условия для правильной и неутепленных типов кровель, защищающих стены и внутреннее пространство дома от различных атмосферных воздействий.

Кровельная конструкция также всегда является завершающим архитектурным элементом экстерьерного оформления строения, своим видом поддерживая его стилистическое направление. Тем не менее, конструктивные особенности стропильных систем в первую очередь должны соответствовать требованиям прочности и надежности, которым должна соответствовать крыша, и лишь затем уже – эстетическим критериям.

Каркас стропильной системы формирует конфигурацию и угол наклона крыши. Эти параметры во многом зависят от природных факторов, характерных для конкретного региона, а также от желания и возможностей домовладельца:

• Количество осадков в разные периоды года.
• Направление и средняя скорость ветра в местности, где будет возводиться постройка.
• Планы по применению пространства под крышей – обустройства в нем жилых или нежилых помещений, или же использования его лишь в качестве воздушной прослойки для термоизоляции расположенных ниже помещений.
• Разновидность планируемого материала кровельного покрытия.
• Финансовые возможности домовладельца.

Атмосферные осадки и сила потоков ветра дают весьма чувствительную нагрузку на строение кровли. Например, в регионах с обильными снегопадами не стоит выбирать стропильную систему с небольшим углом наклона скатов, так как снеговые массы будут задерживаться на их поверхности, что может привести к деформации каркаса или кровельного покрытия или к протеканиям.

Если же местность, где будет производиться стройка, славится своими ветрами, то лучше выбирать конструкцию с небольшим уклоном ската, чтобы случающиеся резкие порывы не сорвали отдельных элементов крыши и кровли.

Основные элементы конструкции крыши

Детали и узлы стропильных систем

В зависимости от выбранного вида стропильной системы, используемые элементы конструкции могут значительно разниться, однако, существуют детали, которые присутствуют и в простых, и в сложных системах крыш.

К основным элементам стропильной системы скатной крыши относятся:

• Стропильные ноги, формирующие скаты кровли.
• - деревянный брус, закрепляемый на стенах дома и служащий для фиксации на нем нижней части стропильных ног.

• Конек - это стык каркасов двух скатов. Он обычно является самой высокой горизонтальной линией крыши и служит опорой, на которой закрепляются стропила. Конек может быть сформирован стропилами, скрепленными между собой под определенным углом или же зафиксированными на коньковой доске (прогоне).
• Обрешетка - это рейки или брус, монтируемые на стропила с определенным шагом и служащие основой для настила выбранного кровельного материала.
• Подпорные элементы, куда можно отнеси лежни, прогоны, стойки, подкосы, стяжки и другие детали, служат для повышения жесткости стропильных ног, поддержки конька, связывания отдельных деталей в общую конструкцию.

Кроме упомянутых деталей конструкции, в нее могут быть включены и другие элементы, функции которых направлены на упрочнение системы и оптимальное распределение нагрузок крыши на стены строения.

Стропильная система подразделяется по нескольким категориям в зависимости от разных особенностей своей конструкции.

Чердачное пространство

Прежде чем перейти к рассмотрению разных видов крыш, стоит разобраться, каким может быть чердачное пространство, так как многие собственники с успехом используют его в качестве хозяйственных и полноценных жилых помещений.

Конструкцию скатных крыш можно разделить на бесчердачные и чердачные. Первый вариант называется именно так оттого, что пространство под крышей имеет небольшую высоту и используется только в качестве утепляющей сверху помещения здания воздушной прослойки. К таким системам обычно относится или же имеющая несколько скатов, но расположенных под очень незначительным углом.

Чердачная конструкция, имеющая достаточно большую высоту конька, может использоваться по-разному, быть утепленной и неутепленной. К таким вариантам можно отнести мансардный или же двухскатный вариант. Если выбирается кровля с высоким коньком, то в обязательном порядке необходимо учитывать ветровые нагрузки в регионе, где выстроен дом.

Уклон скатов

Чтобы определить оптимальный наклон скатов крыши будущего жилого строения, в первую очередь нужно присмотреться к уже выстроенным малоэтажным соседским домам. Если они стоят уже не один год и стойко выдерживают ветровые нагрузки, то их конструкцию смело можно брать за основу. В том же случае, когда владельцами поставлена цель создать эксклюзивный оригинальный проект, непохожий на стоящие рядом постройки, необходимо ознакомиться с конструктивными и эксплуатационными особенностями различных стропильных систем и произвести соответствующие расчеты.

Следует учитывать, что от того, насколько велик уклон скатов крыши, зависит изменение касательных и нормальных значений силы ветра — чем круче угол наклона, тем большее значение имеют нормальные силы и меньше касательные. Если крыша пологая, то на конструкцию больше влияет касательная нагрузка ветра, так как увеличивается подъемная сила с подветренной стороны и уменьшается с наветренной.

Зимняя снеговая нагрузка тоже должна быть учтена при проектировании кровли. Обычно этот фактор рассматривается в комплексе с ветровой нагрузкой, так как с наветренной стороны снеговая нагрузка будет гораздо ниже, чем с подветренного ската. Кроме этого, на скатах существуют места, где обязательно будет собираться снег, давая большую нагрузку на эту область, поэтому ее следует укрепить дополнительными стропилами.

Уклон скатов крыш может варьироваться от 10 до 60 градусов, и он должен быть выбран не только с учетом консолидированной внешней нагрузки, но и в зависимости от кровельного покрытия, которое планируется использовать. Этот фактор учитывается потому, что кровельные материалы различаются по своей массе, для их закрепления требуется различное количество элементов стропильной системы, а значит, будет разниться и нагрузка на стены дома, и насколько она будет большой, тоже зависит от угла уклона крыши. Немаловажное значение имеют и особенности каждого покрытия по сопротивляемости проникновению влаги – многим кровельным материалам в любом случае необходимо тот или иной уклон для обеспечения свободного схода ливневой воды или тающего снега. Кроме этого, выбирая уклон крыши, нужно заранее продумать то, как будет осуществляться процесс очистки и ремонтных работ на кровле.

Планируя тот или иной угол скатов крыши нужно знать, чем меньше стыков между листами покрытия, и чем они герметичнее, тем меньше можно делать уклон ската, конечно, если не предполагается устроить в чердачном пространстве жилое или хозяйственное помещение.

Если же для покрытия кровли используется материал, состоящий из небольших элементов, например, керамическая черепица, то уклон скатов нужно делать достаточно крутым, чтобы вода никогда не задерживалась на поверхности.

Учитывая вес кровельного материала, нужно знать – чем тяжелее покрытие, тем угол скатов должен быть больше, так как в этом случае нагрузка правильно распределится на стропильную систему и несущие стены.

Для покрытия крыши могут быть использованы следующие материалы: или профильный лист, оцинкованная сталь, волнистые асбестобетонные и битумно-волокнистые листы, цементная и керамическая черепица, рубероид, мягкая кровля и другие кровельные материалы. Ниже на иллюстрации показаны допустимые углы крутизны скатов для различных типов кровельных покрытий.

Базовые конструкции стропильных систем

В первую очередь стоит рассмотреть базовые виды стропильных систем относительно расположения стен дома, которые применяются во всех конструкциях крыш. Базовые варианты разделяют на наслонную, висячую, а также комбинированную, то есть включающую в свою конструкцию элементы и первого, и второго типа систем.

крепления для стропил

Наслонная система

В постройках, где предусмотрены внутренние несущие стены, чаще устанавливается наслонная стропильная система. Монтировать ее гораздо проще, чем висячую, так как внутренние несущие стены обеспечивают для ее элементов надежную опору, а кроме того, для этой конструкции потребуется меньшее количество материалов.

Для стропил в этой системе определяющей опорной точкой является коньковая доска, на которой они и закрепляются. Безраспорный вид наслонной системы может быть обустроен в трех вариантах:

• В первом варианте верхняя сторона стропил фиксируется на коньковой опоре, называемой скользящей, а нижняя их сторона закрепляется путем врубки к мауэрлату. Дополнительно стропила в нижней части фиксируется к стене с помощью проволоки или скоб.

• Во втором случае стропила в верхней части подрезаются под определенным углом и соединяются между собой при помощи специальных металлических пластин.

Нижний же край стропильных ног крепится к мауэрлату подвижными креплениями.

• В третьем варианте стропила жестко скрепляются в верхней части брусками или обработанными досками, расположенными горизонтально, параллельно друг другу с обеих сторон соединенных под углом стропил, а между ними защемляется коньковый прогон.

В нижней части для закрепления стропил, так же, как и в предыдущем случае, применяются скользящие крепления.

Необходимо пояснить, почему для фиксации стропил на мауэрлате часто используются именно скользящие крепления. Дело в том, что они способны избавить несущие стены от излишнего напряжения, так как стропила не зафиксированы жестко, и при усадке строения они имеют возможность сдвигаться, не деформируя при этом общей конструкции кровельной системы.

Этот вид крепления применяется только в наслонных системах, что также отличает их от висячего варианта.

Однако в некоторых случаях для наслонных стропил применяют распорную систему, в которой нижний конец стропил жестко фиксируется к мауэрлату, а чтобы снять нагрузку со стен в конструкцию встраиваются затяжки и подкосы. Этот вариант и называется комплексным, так как включает в себя элементы наслонной и висячей системы.

Введите запрашиваемые значения и нажмите кнопку "Рассчитать длину стропила"

Величина превышения Lbc (метров)

Длина горизонтальной проекции стропила Lсд (метров)

Условия расчета:

Требуемая ширина карнизного свеса (метров)

Количество свесов:

Двускатная стропильная система

Двускатные стропильные системы - самые популярные для одноэтажных частных домов. Они аккуратно смотрятся, хорошо вписываются в любой стиль постройки, надежны и могут быть использованы, в зависимости от угла их уклона, для обустройства чердака под жилые комнаты, подсобные помещения или же просто для создания воздушной прослойки, удерживающей тепло в здании.

саморезы по дереву