Как выбрать стропила: какие стропила лучше и какими они должны быть

От чего зависит выбор стропил

На стропильную систему воздействует несколько разноплановых нагрузок и, выбирая сечение и длину, эти нагрузки следует учитывать. Их существует 2 вида:

Постоянные — это вес самой системы, плюс вес кровельного пирога;
Переменные — сюда входят ветровая и снеговая нагрузки.

Для расчета снеговой нагрузки сейчас существуют соответствующие карты в которых указан средний показатель для того или иного района. Величина измеряется в килограммах на метр квадратный. Для любителей точных данных есть строительные калькуляторы и СНиП 2.01.07-85;

Карты снеговой нагрузки дают средние данные по региону.

Ветровая нагрузка высчитывается примерно также, по соответствующим картам, но здесь есть интересный нюанс. В ветреных районах нежелательно строить крутые скатные кровли, так как у них большая парусность. Зато на этих же крутых кровлях не задерживается снег, поэтому при расчетах нужно искать золотую середину.

Ветровую нагрузку можно рассчитать по формуле или по специальной карте.

Один из самых часто встречающихся вопросов — это как высчитать шаг стропил и привязать его к длине и сечению доски. Безусловно, в строительной науке есть целый ряд формул и рекомендаций по этому поводу, но я обычно пользуюсь готовыми таблицами, одна из таких таблиц помещена ниже;

Чтобы рассчитать шаг стропил существуют готовые таблицы.

Еще один момент — это отношение шага стропил к шагу подкровельной обрешетки. Проще всего установить стропила с минимальным шагом порядка 600 мм и тогда обрешетка под любой материал будет хорошо держаться. Если же вы желаете получить более точные данные, то они есть в таблице ниже.

Шаг обрешетки во многом зависит от шага стропил.

Как защитить стропила?

Для создания стропил используется натуральная древесина, подвергающаяся негативному воздействию грызунов, влажности, огня и плесени. Чтобы элементы прослужили долгое время, требуется обязательно защищать их разными растворами.

Поэтому перед применением любой доски важно убедиться, что она была покрыта антипиренами, антисептиками и особыми средствами, отпугивающими насекомых и грызунов. Если этого не было выполнено в заводских условиях, сами покупатели обязаны позаботиться о такой защите основных частей крыши

Таким образом, стропила являются основными элементами для создания любой крыши. Для их создания может использоваться брус или доски. Требуется выбирать для этого только качественную древесину, не обладающую какими-либо существенными недостатками и дефектами. При грамотном выборе материала гарантируется получение долговечной и надежной конструкции на крыше.

Требования к стропильным доскам

Стропила для крыши выдерживают существенные воздействия от снега, ветра и кровельного покрытия, поэтому в процессе их создания должны учитываться определенные правила, которым они обязаны соответствовать.

Важно! Во время формирования стропил учитывается не только правильный выбор их размера и сечения, но и материал, используемый для создания. Оптимально считается выбирать брус для стропил, но этот материал обладает высокой стоимостью, поэтому для снижения затрат нередко покупаются доски

Выбирается только качественная древесина, причем нередко выбор падает на хвою или лиственницу

Оптимально считается выбирать брус для стропил, но этот материал обладает высокой стоимостью, поэтому для снижения затрат нередко покупаются доски. Выбирается только качественная древесина, причем нередко выбор падает на хвою или лиственницу.

При поиске досок, используемых для создания стропил, учитываются основные требования к ним:

на 1 м не допускается наличие больше трех сучков, причем их диаметр не должен превышать 30 мм;
нельзя, чтобы присутствовали сквозные трещины, а несквозные не могут обладать значительной длиной, превышающей половину длины доски;
стропила для крыши изготавливаются из древесины, влажность которой не превышает 18%, причем желательно во время выбора пользоваться влагомером, чтобы убедиться, что информация, имеющаяся в сопроводительной документации к доскам, соответствует действительности.

Приобретаются доски только у проверенных продавцов, предоставляющих покупателям информация о товаре. Для этого должна иметься специальная сопроводительная документация, причем в ней содержится информация:

сорт древесины, используемой для изготовления досок;
название и номер стандарта изделия;
наименование производственной организации, занимающейся его изготовлением;
число единиц в одной упаковке;
дата выпуска досок;
размеры пиломатериала, а также его влажность.

Важно! Древесина является натуральным материалом, поэтому разные биологические воздействия приводят к его разрушению, поэтому важно грамотно выбрать доски, а также защитить их специальными защитными составами. Доска для стропил перед использованием должна обрабатываться разными составами:

Доска для стропил перед использованием должна обрабатываться разными составами:

обработка качественными антисептиками, которые не допустят гниения материала;
пропитка антипиренами, защищающими древесину от возгорания;
обработка средствами, отпугивающими вредителей и насекомых.

Только при грамотном выборе досок и после их качественной обработки имеется возможность сделать стропила, обладающие не только высоким качеством, но и стойкостью перед разными воздействиями.

Какими размерами должны обладать стропила?

После того, как будет выбрана оптимальная доска для стропил, можно приступать к формированию специального чертежа и схемы будущей стропильной системы. Для этого определяется сечение, длина, ширина и иные параметра стропил, которые после изготовления будут соединяться друг с другом в правильной последовательности.

Размер стропил может значительно отличаться, так как на этот параметр оказывает влияние много факторов. К ним относятся габариты дома и крыши, выбранная конструкция стропильной системы, возможные нагрузки от ветра и другие аналогичные воздействия. Оптимальным будет использование рекомендаций:

минимальный размер равен 50х150 мм;
если создаются значительные пролеты, то выбирается размер 150х150 или же 250х100;
нередко используются более значительные по размерам стропила, если планируется возведение существенного по габаритам торгового павильона или иного крупного строения.

Важно! Чтобы точно знать оптимальные размеры стропил для крыши, требуется правильно рассчитывать данный показатель. Для расчета важно определить, какая нагрузка будет воздействовать максимально на крышу, что позволяет выбрать сечение и иные параметры стропил

Дополнительно имеется возможность воспользоваться специальными нормативными значениями, но они не учитывают определенные климатические условия различных регионов, поэтому специалисты предпочитают проводить правильные расчеты, материалы по теме: как рассчитать длину стропил, расчет стропильной системы

Для расчета важно определить, какая нагрузка будет воздействовать максимально на крышу, что позволяет выбрать сечение и иные параметры стропил. Дополнительно имеется возможность воспользоваться специальными нормативными значениями, но они не учитывают определенные климатические условия различных регионов, поэтому специалисты предпочитают проводить правильные расчеты, материалы по теме: как рассчитать длину стропил, расчет стропильной системы

Базовые схемы стропильных систем

Выделяют две базовых схемы стропильных систем (другие служат их комбинациями):

Висячие стропила;
Наслонные стропила.

Выбор схемы зависит от свойств применяемого материала и назначения внутреннего пространства крыши. Висячие стропила опираются на стены наружного каркаса здания, передавая горизонтальное усилие на вертикальные конструкции стен. Дополнительные стойки при этом не монтируются. Такой вид стропильной системы чаще используется при строительстве мансарды – образуется свободное пространство внутри крыши. Его можно использовать в различных целях.

Наслонная схема состоит из стропильных ног, опирающихся нижними частями на конструкцию наружных стен, а местами соединений (верхними частями) на конструкцию внутренних стен или несущих столбов (с помощью опорных столбов).

Часто эти схемы комбинируют между собой для удобства строительства и в зависимости от конфигурации несущих ограждений (стен) строящегося здания.

Выбор стропильной системы

Климатические характеристики региона постройки. Значительное влияние на выбор конструкции, прочности и виды материалов изготовления оказывает количество осадков, их виды, распределение по сезонам (прежде всего снеговая нагрузка). Снеговая нагрузка дает основные данные для расчета углов наклона и весовых прочностных характеристик ферм. Не меньшее значение оказывает характеристика ветров данного региона – наиболее частые направления и сила. От фактора ветровой нагрузки зависит правильный выбор ориентации крыши по сторонам света (относительно наиболее частого направления ветра);
Определение назначения помещения внутри крыши. В зависимости от назначения выбираются стропильные системы с соответствующими внутренними свободными объемами. При организации жилого помещения лучшими стропильными системами крыши считаются ломаные или полувальмовые. В зависимости от статуса помещения проводятся соответствующие объемы работ по тепловой изоляции конструкции крыши;
Конфигурация здания. В зависимости от взаимного расположения стен, внутренних перегородок, высоты стен и величины пролетов определяется и общее построение стропильной крыши. Чем сложнее архитектурное устройство помещений, тем сложнее схема устройства стропильной системы крыши;
Характеристики кровельных материалов. От свойств кровельных материалов (плотность, вес, способ крепления и прочее) зависят многие характеристики стропильной системы, которой придется интегрировать эти показатели в единую конструкцию крыши;
Проведение расчетов. Сложность расчетов состоит в учете взаимного влияния всех факторов, влияющих на характеристики прочности и устройства крыши.

Какой лес нужен для стропильной конструкции

Конечно, общий набор напрямую зависит от того, какой вид крыши планируется собирать. Плюс нужно учитывать вес кровельного материала, а также величину ветровой и снеговой нагрузки, но во всех стропильных системах есть общие элементы, которые мы сейчас и попытаемся перечислить.

Иллюстрации	Рекомендации
	Стропильная нога. Я рекомендую для стропильных ног брать брус толщиной 50 мм. Ширина этого бруса зависит от конкретной стропильной конструкции и нагрузок на нее, зачастую она колеблется в районе 100–250 мм.
	Коньковый прогон. Под коньковый и боковой прогоны обычно берется брус толщиной порядка 100 мм, но опять же, все зависит от вида конструкции.
	Мауэрлат. Толщина мауэрлата стартует от 150х150 мм. Это важный элемент, так как на нем базируется вся стропильная система.
	Вспомогательные конструкции. К вспомогательным конструкциям относятся стойки, подкосы, затяжки и кобылки. Прелесть здесь в том, что все эти детали можно нарезать из бруса 50х100 мм. Некоторые используют тот же брус, который идет на стропила, ошибки здесь нет, но обойдется дороже.
	Обрешетка. Коль уж мы говорим о доске, то под стандартную обрешетку, к примеру, для шифера или металлочерепицы, берется доска сечением 25х100 мм

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:

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.

Как наращиваются стропила?

Во время создания качественной и большой по размеру крыши нередко требуется значительные по длине стропила. Чтобы их получить, требуется наращивать несколько элементов. Для этого используются разные способы:

обычно выбирается метод, предполагающий сплотить доски, для чего они складываются друг с другом, причем именно широкими сторонами, после чего сшиваются, для чего используются гвозди;
укладка досок с небольшим сдвигом, причем обычно он делается в половину длины, что позволяет сделать действительно длинные стропила, обладающие хорошей прочностью;
создание косого среза, располагающегося на торцах элементов, но до создания среза надо делать противоскользящий упор по вертикали, после чего формируется сквозное отверстие, позволяющие осуществить стяжку элементов болтами.

Таким образом, грамотное наращивание стропил дает возможность получить оптимальную по размерам стропильную ногу, используемую для формирования надежной и прочной стропильной конструкции.

Грамотное определение габаритов стропил

При определении оптимальных размеров стропил, важно учитывать, какой толщиной должна обладать доска, применяемая для создания стропил. Важно! Толщина доски оказывает непосредственное воздействие на прочность созданных изделий из нее

Важно! Толщина доски оказывает непосредственное воздействие на прочность созданных изделий из нее. Желательно пользоваться для этих целей доской, толщина которой варьируется от 4 до 6 см

Если же возводится стропильная система не небольших строениях, предназначенных для хозяйственного применения, то для снижения затрат допускается пользоваться досками толщиной в 3,5 см. Для жилого дома рекомендуется выбирать изделия, толщина которых не будет меньше, чем 5 см

Желательно пользоваться для этих целей доской, толщина которой варьируется от 4 до 6 см. Если же возводится стропильная система не небольших строениях, предназначенных для хозяйственного применения, то для снижения затрат допускается пользоваться досками толщиной в 3,5 см. Для жилого дома рекомендуется выбирать изделия, толщина которых не будет меньше, чем 5 см.

При выборе ширины доски непременно учитывается, какой длиной обладает проем, перекрывающийся стропилами. Чем длиннее должны быть стропила, тем шире используется для их создания доска:

если длина стропила равна примерно 6 м, то желательно пользоваться доской, ширина которой равна примерно 15 см;
если длина ног превышает 6 м, то ширина доски вовсе должна составлять 18 см;
если требуется получить еще более длинную стропильную ногу, то используется наращивание элементов, а места, где имеется нахлест, должны находиться рядом с коньковой частью крыши.

Сечение стропил рассчитывается в зависимости от определенного оптимального расстояния между ними, а также учитывается длина элементов. Во время работы надо решить, какие постоянные нагрузки будут воздействовать на крышу от ветра и снега. Берется в расчет масса созданной стропильной конструкции, угол наклона, имеющийся у ската, а также, какой длиной обладает проем, нуждающийся в перекрытии. При расчете дополнительно учитывается, какой шириной обладает строение.

Важно! Для облегчения расчетов рекомендуется пользоваться специальными компьютерными программами, имеющимися в свободном доступе в интернете, причем с их помощью не только обеспечивается быстрое получение результата, но и гарантируется точность значений. После определения сечения стропил, надо решать, на каком расстоянии друг от друга они будут устанавливаться

Шаг стропил непосредственно связан с их сечением, поэтому если эти параметры не будут правильно определены, то это может негативно сказаться на надежности и долговечности крыши

После определения сечения стропил, надо решать, на каком расстоянии друг от друга они будут устанавливаться. Шаг стропил непосредственно связан с их сечением, поэтому если эти параметры не будут правильно определены, то это может негативно сказаться на надежности и долговечности крыши.

Важно! Допускается снижать сечение стропил, если применяются специальные подкосы

Три варианта выбора доски

При выборе доски нужно отталкиваться от того, какие вам нужны размеры стропил, то есть длина и толщина. Но подходить к этому процессу можно по-разному, здесь все зависит от вашей стартовой квалификации, наличия времени и величины бюджета.

Вариант №1: берем лес кубометрами

Покупка леса сразу кубометрами считается лучшим вариантом для скромных бюджетов. Смысл в том, что вам предлагается купить доску или брус, примерно подходящие под ваши требования. Но в общей пачке будет определенный процент плохо обработанного леса и даже некондиционные доски. Поэтому берем с запасом порядка 10 %.

При наличии времени все эти вопросы решаемы. Так для изготовления стропил вы в первую очередь отберете самую лучшую доску, а весь остальной лес пойдет на вспомогательные узлы, такие как прогоны, подкосы и прочие конструктивные элементы стропильной системы.

Кроме того вам придется самому готовить дерево для строительства. То есть обязательно пару раз промазать доску комплексным антисептиком и кое-где подравнять или даже снять кору. Главное смотрите, чтобы лес был ровный, если доску повело «пропеллером», то обратно вы ее уже не выгнете.

Деформацию древесины исправить практически невозможно.

Вариант №2: строганая доска на заказ

Пиломатериалы, сделанные на заказ, обойдутся примерно на 30 – 40 % дороже, зато вам продадут строганую ровную доску четко соответствующую вашим размерам.

Отходы в этом случае будут минимальными. Для молодого домашнего мастера есть смысл заказать конкретное количество стропил поштучно, а для вспомогательных конструкций взять лес кубами.

Но здесь также есть свои нюансы. О деформированном материале я уже упоминал. Кроме него в общем штабеле вам могут подсунуть порченую древесину.

В торце сечение доски будет соответствовать заказу, а само полотно может иметь дефекты. Поэтому весь подобный материал желательно проверять поштучно, причем своими руками.

При получении заказа качество древесины желательно проверять лично.

Вариант №3: готовые конструкции

Сейчас существуют компании, которые практикую продажу готовых разборных домиков. Вы покупаете все сразу и по схеме собираете этот конструктор на месте. Но мало кто знает, что у этих же людей можно заказать изготовление цельных стропильных ферм по своим размерам.

Более того, дабы избежать досадных недоразумений, такие компании зачастую присылают на объект замерщика, который согласно проекту и вашим пожеланиям поможет сделать грамотный заказ. Правда такое удовольствие обойдется в круглую сумму, зато собирается крыша очень быстро и практически без дефектов.

Для сложных конструкций лучше заказать готовые стропильные фермы.

Особенности процесса монтажа стропильных систем

Монтаж стропильной системы начинают с подготовки венцов стен для установки мауэрлатов. Выполняется выравнивание верхней плоскости стен (основания для укладки мауэрлата) и проводятся гидроизоляционные работы. Мауэрлат предварительно обрабатывают антисептическими составами.

Этапы монтажа стены:

Производится установка мауэрлатов – ручным способом или с применением подъемной техники они устанавливаются и закрепляются на венцы наружных стен здания;
Изготовление шаблонной фермы стропил. Из досок собирается стропильная пара согласно данным предварительных расчетов (или проекта). Ферма поднимается на крышу и подрезается в местах соединений. Готовая конструкция тщательно фиксируется (элементы сшиваются между собой);
По собранному шаблону на земле проводится сборка готовых ферм – необходимого количества по данным расчетов. Сборка стропильных конструкций ведется из материалов определенной длины и сечения (величина их определяется в расчете). Количество и шаг между стропилами зависит от значений нагрузки и прочностных характеристик стропил;
Производится монтаж торцовых (фронтонных) стропильных пар. Фронтонные пары капитально закрепляются, проводится разметка уровня конькового прогона (с помощью шнура и уровня) по вершинам двух торцовых ферм;
Устанавливаются все остальные (изготовленные на земле) стропильные фермы. Порядок крепления и установки зависит от типа стропил – наслонные или висячие. Проводится установка крепежных усиливающих элементов стропильной системы – подпорок, стяжек, ригелей, нагелей, подкосов и других элементов (в зависимости от вида стропильной системы);
Для тщательного скрепления элементов стропильной системы используют гвозди, болты, шпильки, скобы, накладки и другие элементы крепежной техники. От качества закрепления элементов между собой зависит стабильность и прочность системы стропил в целом;
Монтаж обрешетки. Выполняется по верхней плоскости скатов крыши. Служит основанием для монтажа материалов покрытия крыши;
Укладываются и закрепляются к обрешетке и стропилам слои теплогидроизоляции и наружного покрытия крыши – шифера, металлочерепицы, листового металла и других видов покрытия.

Несколько слов о породах и качестве древесины

Что касается выбора породы дерева для стропильной системы, то в подавляющем большинстве случаев используется древесина хвойных пород. Лучше всего брать лиственницу, но она дорогая, поэтому зачастую берут кедр, сосну или ель.

Лиственные породы для этих целей брать не желательно, так как они менее эластичны. Исключение составляет разве что дуб, но дубовая стропильная система будет стоить баснословных денег.

Для кровли лучше брать хвойные породы дерева.

Еще хотелось бы сказать о видимых дефектах леса, общепринятые стандарты примерно таковы:

Доска, которая монтируется в нагруженных узлах, в идеале должна идти вообще без сучков. Стандарт допускает наличие максимум 3 сучков, каждый из которых не более 30 мм;
Сквозные трещины на материале не допускаются вообще, а все остальные не должны превышать треть длины доски;
Влажность леса для стропильной системы не должна превышать 18 %, для ее определения есть специальный прибор — влагомер. Свежеспиленный лес будет стоить дешевле, но его нужно складывать в штабеля под навес и сушить несколько месяцев.

Какие дефекты на древесине встречаются чаще всего.