Размеры досок для крыши: каким должно быть сечение основных элементов кровли

Стандартные размеры стропил

Если вы строите жилой дом, то размеры стропил для крыши нужно обязательно рассчитывать, а не выбирать пиломатериалы стандартных сечений наугад. Иначе в лучшем случае вы просто переплатите. В худшем же все может закончиться необходимостью капитального ремонта крыши или даже ее обрушением снежной зимой.

Если вам нужно построить гараж, сарай, домик для гостей и другие похожие строения, то при проектировании крыши вполне можно ограничиться стандартной толщиной и шириной стропил. Но только если скаты кровли достаточно крутые. Крыши с уклоном меньше 25° желательно в любом случае рассчитывать.

В подавляющем большинстве случаев стропильные ноги делают из досок. Это связано со спецификой нагрузки на стропила. В основном они работают на изгиб, а устойчивость к этому виду нагрузки намного больше зависит от толщины стропил, чем от их ширины.

У этой особенности есть два следствия. Возьмем брус и доску, которые способны выдержать одинаковую нагрузку на изгиб, и сравним их характеристики. Что мы получим? По сравнению с брусом доска будет:

Кроме того, доски хорошего качества проще найти, поскольку с увеличением сечения растет и вероятность появления на древесине значимых дефектов.

Теперь о стандартных размерах досок для стропил крыши. Как правило, стропильные ноги делают из пиломатериалов 50×150, 50×180, 50×200, 50×220 мм.

Стропила 50×150 мм — это вариант для небольших хозяйственных построек, а доски 50×200 мм чаще всего выбирают для крыш жилых домов.

Поскольку у бруса по сравнению с досками почти нет преимуществ, такие стропила делают редко — как правило, когда необходимо реконструировать крышу с заменой кровельного покрытия более тяжелым. Или если нет возможности купить качественные доски, а хороший брус доступен.

Стандартные размеры бруса для крыши — 100×100 мм и 100×150 мм. Для жилого дома подойдет второй вариант сечения. Брус больших размеров для стропил почти никогда не используется, поскольку такие стропильные ноги будут слишком тяжелыми. Настолько, что поднимать их на крышу и работать с ними, скорее всего, придется с помощью крана. Не говоря уже о сложности монтажа: запилов, крепления, подгонки.

Классификация и размеры разных видов пиломатериалов

Есть несколько подходов к классификации пиломатериалов, главный из которых исходит от двух параметров любого пиломатериала — ширины пласти и толщины кромки. От соотношения этих двух показателей и зависит тип пиломатериала.

Пиломатериалы разделяют зависимо от характера обработки кромки на 2 типа:

• обрезные;
• необрезные;

Обрезные имеют четыре попарно перпендикулярные плоскости (нижняя и верхняя пласть перпендикулярны боковым кромкам).

Если доска строганная, а также шпунтованная доска измеряются исходя из характера ее обработки. Шпунтованная доска, например

Необрезные пиломатериалы имеют только две параллельных друг другу плоскости — пласти. Кромки у них не обработаны могут неровность или кору. Толщину необрезных досок измеряют штангенциркулем, а ширину измеряют посередине длины без учета толщины коры.

 ГОСТ 24454-80

Таблица, представленная в ГОСТе 24454-80, являет собой набор допустимых значений ширины для определенных стандартных размеров толщины. Каждый габарит указан в миллиметрах. ГОСТ стандартизирует размеры обрезных и необрезных пиломатериалов.

Толщина, согласно стандарту, может составлять от 16 до 250 миллиметров, а ширина — от 75 до 275 миллиметров. При этом для некоторых значений толщины отвечает определенное значение ширины. А если пиломатериал с неким показателем толщины не может иметь соответствующей ширины, то в таблице на месте, где должен быть указан второй показатель, стоит прочерк. При этом учитывается, что показатель ширины всегда больше толщины.

Таким образом доска обрезная с толщиной 16 или 19 миллиметров и шириной свыше 200 миллиметров не соответствует данному стандарту, и поэтому не указаны в нем, как и брусья 125 на 275 миллиметров.

Кроме этого стандарт предусматривает что, зависимо от требований заказчика, изготовление отрезной доски или бруска может проводиться с отклонением от стандартных размеров. Также существуют особенные требования к материалам, предназначенным для использования в нефтяных вышках, грузовых автомобилях, мостовых и прочих сооружениях.

 Виды пиломатериалов

Главный принцип классификации пиломатериалов — это их разделение на следующие виды:

• доски;
• брусы;
• вагонка и тонкие половые доски.
• особые.

Доски, в том числе половые, определяют по длине (2100-6000 мм), ширине (64-140 мм) и толщине (21-40 мм).

Бруски (брусья, рейки) отличаются от досок соотношением толщины и ширины. Ширина бруска, как правило, если и превышает толщину, то не более, чем в 2 раза.

Вагонка — это виды более тонкие от указанных в стандартах, которые могут иметь достаточно большую ширину и длину. Как правило, их используют для внешних работ или покрытие. Паркет, ламинированный пол и другие чаще делают с отклонением от стандарта для того, чтобы обеспечить достаточный запас прочности, но при этом не сильно поднять уровень пола. Ламинат чаще всего имеет комбинированный состав. Для пола часто используется шпунтованная доска, которая также имеет нестандартные размеры.

 Обозначение

Определяют четыре сорта древесины, которые используют для разных целей (I — для элементов строительных конструкций, окон, дверей и прочих, IV — для деревянной тары и мелких заготовок).

Влияние влажности и усушка

Влажность для I-III сортов древесины составляет 22%, а допустимые отклонения указаны в ГОСТе.

При недостатке влаги и в условиях усиленной гидроизоляции доски, брусья и деревянный пол могут также усохнуть. Это приводит к тому, что пиломатериалы становятся легче, проседают и так далее. Недостаток влаги может привести к растрескиванию пиломатериалов при хранении или уже после монтажа.

Поскольку нормальная влага обеспечивает дополнительную прочность, то при хранении, а также в ходе строительства следует обеспечить нормальные условия их эксплуатации, чтобы избежать отклонения от стандартных размеров расхождения деталей и повреждения деревянных конструкции.

Из чего можно сделать кровельную обрешётку, почему доска

На промышленных объектах, где пролёты между фермами и стропильными ногами достаточно велик, в качестве обрешётки используется металлопрокат. Так называемые «прогоны» делают из квадратной трубы, швеллеров, уголка и прочих стальных погонажей.

В гражданском строительстве, особенно в частном секторе – чаще всего применяют обрезные хвойные пиломатериалы (доску, брус и брусок). С древесиной работать проще, она дешевле, легче, при выполнении необходимой обработки служит не меньше, чем весь дом.

Если технологическая карта для конкретного кровельного покрытия ставит задачу сформировать сплошной настил, то обычно есть смысл рассмотреть вариант использования плитных водостойких материалов. К таковым нужно отнести фанеру ФСФ и ориентированно стружечные плиты (OSB-3 и OSB-4). Листовой сплошной настил собирается относительно быстро, однако не стоит забывать, что цена доски для обрешётки всегда будет примерно вдвое ниже, чем цена ОСП-3 в пересчёте на квадратный метр и минимум в 3 раза доска будет выгоднее, чем влагостойкая фанера.

В некоторых случаях разряжённый настил будет предпочтительнее, а без распила полос из фанеры или ОСБ его не получить. Единственный вариант – доска или брусок.

Как правильно закрепить стропила к мауэрлату

Иногда может случиться так, что длины стропильных брусьев могут быть недостаточными. Это может произойти в том случае, если, например, возводят крышу, так называемой, Т-образной формы. В таком случае, чтобы предотвратить, а лучше всего исключить вовсе провисание кровли по длине, из за осадков или под своим весом, тогда нужно значительно укрепить кровлю, чтобы этого не произошло.

Устранить проблему можно двумя способами: установить в стропильную систему, в ее середину, прогон, который будет более равномерно распределять нагрузку. Либо воспользоваться другим способом, а именно, установить дополнительные балки поперечного типа, а также распорки, которые будут достаточно эффективно распределять всю нагрузку.

В данном случае второй способ является более практичным, и сегодня он применяется довольно часто при постройке мансардных крыш.

Когда весь монтаж стропильной системы своими руками уже завершен, необходимо произвести обрезку всех стропил, которые есть на крыше по всему уровню карниза. А потом уже можно приступать, при необходимости, к гидроизоляционным работам.

Итак, дерзайте! Создавая стропильную систему своими руками, вы приобретаете бесценный опыт, самоуважение и значительную экономию расходов на строительство вашего дома.

Проектирование системы стропил для крыши

Уже говорилось о том, что при планировании стропильной системы необходимо ориентироваться на тип будущей кровли.

Но есть несколько универсальных правил монтажа и проектирования, которые применимы к любому виду кровли.

Разработка конструкции должна вестись с учетом следующих факторов:

Если необходимо утепление крыши, то этапы работы следует организовать с учетом закладки утеплителя при монтаже стропильных ног.
Надо принять во внимание такой важный момент, как вес проектируемой крыши. Мощность стропильной ноги должна рассчитываться в соответствии с данной величиной.
Чтобы правильно выбрать древесину, надо обратить внимание на время ее заготовки, место хранения и условия сушки.
Выбирать лучше смолистые сучья, поскольку смола представляет собой природный антисептик и прекрасно защищает материал от вредного воздействия микроорганизмов, благодаря чему срок эксплуатации стропил значительно увеличивается.
При изготовлении стропил для кровли вальмового типа следует помнить, что они должны иметь разное сечение.
Самые прочные стропила необходимо устанавливать в местах соединения нескольких брусков.
Особенно тщательно надо выбирать брус для ендовых стропил, так как место стыка плоскостей наименее прочно, и именно здесь часто возникают проблемы с протеканием.

Виды и типы наиболее популярных стропильных систем

Все стропильные системы, независимо от их типа и размеров, являются прежде всего совокупностью балок, крепежных и других элементов, в обязанности которых входит правильное распределение нагрузок на всю поверхность крыши. Важную роль в этом играет именно правильный монтаж стропильной системы своими руками, когда учитываются все нагрузки, которые могут появиться в будущем. От того, насколько качественным будет рассчитана вся архитектура стропильной системы, будет зависеть и надежность строящейся крыши.

Это только кажется, что проектирование при возведении крыши совсем не нужно, на самом деле, без разработки точного и правильного проекта ваша крыша не будет достаточно безопасной, а значит для монтажа кровли придется обращаться к профессионалам и использовать только качественные материалы.

В основном, разделяют все стропильные системы на два основных вида: висячую и наслонную. Одними из самых распространенных систем являются наслонные стропила.

Монтаж стропил

Отличие наслонной

от других систем заключается в том, что стропильные ноги упираются при монтаже в брусок, который чаще всего располагается вдоль всего периметра. Что же касается центральной части, то в этом месте используют обычный коньковый прогон, а чтобы прочность была еще лучше, всю стропильную систему поддерживают балками.

Во втором варианте применяют висячие стропила.

, Это такая система, при которой, устанавливают, при необходимости, дополнительные элементы в конструкцию (стойки) для того, чтобы нагрузка оптимальным образом распределялась по всей крыше.

Когда стропила лучше делать из бруса?

Стандартный материал для стропил — доски. Они легче, дешевле, проще в монтаже и обработке. Но есть ситуации, когда есть смысл использовать брус на стропила. Вот некоторые из них:

1. Когда составные стропила из досок можно заменить цельным брусом. Самый надежный узел стропильной системы — тот, которого нет. Поэтому любых лишних соединений нужно избегать.
2. При замене стропил старой крыши, если вы хотите покрыть ее более тяжелым кровельным материалом. В этом случае высоту стропильных ног не увеличить, остается только нарастить их ширину.
3. Если качество доступных досок плохое, но есть возможность купить хороший брус для стропильной системы. Такая ситуация — не редкость в районах, удаленных от больших городов.
4. Когда нужно гарантированно избежать усадки стропильной системы. Клееные доски тоже существуют, но для создания несущих конструкций их не используют. В отличие от клееного бруса.
5. При устройстве крыши без мауэрлата. У стропил из бруса больше площадь торца, поэтому от них меньше точечная нагрузка на армопояс.

Кроме того, брус в качестве материала для стропил используют с эстетической целью. По сравнению с тонкими досками массивный брус смотрится лучше в открытых стропильных системах. Особенно если речь идет о домах в стиле шале или рустик.

Влияние влажности

Наряду с формой строительного материала при выборе нужно учитывать его влажность. Технология производства бруса для постройки домов предполагает его сушку. Эта сушка может быть выполнена по различным схемам и с разным результатом.

• Сырые детали (т.е. те, которые после распила/профилирования не прошли сушку) в строительстве почти не используются. Связано это с большим объемом содержащейся в древесине влаги – при высыхании линейные размеры изменятся очень сильно. Такие деформации сложно будет компенсировать за счет применения традиционных инженерных решений.
• Заготовки воздушной сушки после распила укладываются на грунт или на стеллажи и высушиваются под открытым небом без доступа прямых солнечных лучей. При этом древесина теряет большую часть влаги, потому после монтажа сруба линейные размеры каждой детали изменяется незначительно.
• Чтобы минимизировать деформацию при высыхании, древесину сушат не только на открытых площадках, но и в сушильных камерах. Помимо ускорения процесса камерная сушка позволяет удалить значительную часть связанной жидкости. Ровные или профилированные заготовки, прошедшие камерную сушку, практически не меняют размер в срубе, но при этом стоят несколько дороже.

Клееные брусья здесь, как и в предыдущем случае, стоят особняком. При изготовлении деталей сушат не готовую продукцию, а ламели, из которых она склеивается. Малый размер каждой ламели позволяет просушить ее очень тщательно, потому в результате влажность материала снижается до 11-14%.

Сорта древесины для стропил

Согласно ГОСТ все пиломатериалы подразделяются на 5 сортов, но для несущей конструкции крыши используют только три:

1. Отборный. Наивысшая степень качества, полное отсутствие трещин, пасынок, остатков коры, допускается не более двух сучков на 1 м погонный. Для стропильных ног подходит идеально, но имеет запредельную стоимость.
2. 1-й сорт. Чаще всего на стропила используют именно этот вид, из него можно делать ригели, затяжки. Допустимы прорость и сердцевина, минимальное количество сучков и трещин (до трех на 1 м пог.).
3. 2-й сорт. Здесь могут иметься малые «недочеты», которые не влияют на внешний вид изделия. Приемлемо наличие максимум четырех сучков на 1 м пог, расшатанных сучков до 20 мм, минимальных бактериальных и грибковых очагов. Применим для обрешетки, мауэрлата, стоек, прогонов.

3-й и 4-й сорта – пиломатериалы с низким качеством, здесь могут наблюдаться сквозные трещины, большие сросшиеся сучки, крыловатость, гниль, обзолы. Чаще всего их используют в производстве тары, в качестве настила или обшивки.

Маркировка древесины:

• Отборный сорт – обозначается одной горизонтальной полосой, цифрой «0», буквой «О», по европейскому стандарту DIN 68126 имеет маркировку «Extra».
• 1-й сорт – одна вертикальная полоса или одна точка, цифра «1», буква «А».
• 2-й сорт – две вертикальные полосы или две точки, цифра «2», буква «В».
• 3-й сорт – три вертикальные полосы или три точки, цифра «3», буква «С».

Определяющий фактор при постройке стропил — форма (тип) кровли

Если вы решили устанавливать стропила для крыши своими руками, то в первую очередь, необходимо определиться с типом кровли. Ведь для разных типов крыш, необходимы различные стропила, так что этот момент нужно обязательно учитывать.

Чтобы более наглядно представить, какую форму крыши хотелось бы видеть, можно использовать современные технологии, например, компьютерное моделирование. Здесь, в зависимости от пакета программного обеспечения, можно в наглядной форме создать именно ту форму крыши, которая необходима именно вам. При этом визуально располагайте все элементы будущей системы точно там, где они должны находиться.

Разнообразие форм и типоразмеров крыш в сегодняшних реалиях может действительно поразить воображение любого домовладельца. И для каждого типа кровли нужна своя система стропил.

Например, односкатные крыши чаще всего применяются для хозяйственных помещений, таких как баня или хлев, а также для дровяного сарая. Для таких построек не стоит нанимать дорогих специалистов, можно легко возвести такие стропила своими руками, сэкономив значительное количество денег и строительных материалов. Но вот для частных городских или загородных домов применение конструкции крыши данного типа не очень практично. Для них используют самые разные типы крыш, и такое разнообразие не может не радовать.

Наиболее популярной на сегодняшний день становится ломаная крыша. Это веянье пришло в Россию с запада и прочно закрепилось в строительстве. Впрочем, строить можно любую крышу, ведь все современные типы, в плане своей практичности и функций, мало, чем отличаются друг от друга.

Лучший материал для стропил

На сегодняшний день наиболее надежными считаются деревянные стропила. Среди других преимуществ стропил из дерева следует назвать легкость монтажа и относительную дешевизну.

Для строительства деревянных перекрытий применяют брус на основе хвойных деревьев. Данную породу дерева довольно легко обрабатывать. Для строительства стропил используют брус шириной 10–15 см, толщина которого должна быть около 5 см.

Для стропил наиболее подходящим является уже вылежавшийся брус: он не изменит формы после возведения кровли, что обеспечит устойчивость конструкции.

В качестве материала для стропил используются также доски, однако их при этом сшивают.

Следует отметить, что деревянные стропила подходят для устройства кровель частных домов. Что касается промышленных зданий и многоэтажек, то при их возведении используются стропила из металла или других материалов.

Металлические стропильные системы в загородном строительстве – большая редкость, поскольку они не дают возможности сохранять тепло.

Что касается дерева, то оно обладает достаточно высоким уровнем теплоизоляции, и его использование экономически наиболее выгодно, поскольку позволяет в значительной мере сократить расход энергии.

Предварительные расчеты

Стропильная система крыши

Рассчитываем оптимальную длину стропил. Стандартная длина изделий фабричного изготовления составляет 450 или 600 см. При необходимости длину стропил можно изменять.

Для определения оптимального сечения бруса нужно знать следующее:

• длину стропил;
• шаг монтажа элементов;
• расчетные показатели будущих нагрузок.

Необходимая информация приведена в следующей таблице.

Таблица 1. Выбор шага установки стропил в зависимости от их длины и сечения

Длина стропил, м	Расстояние между стропилами, см	Размер сечения бруса стропил, см
До 3	120	8х10
До 3	180	9х10
До 4	100	8х16
До 4	140	8х18
До 4	180	9х18
До 6	100	8х20
До 6	140	10х20

Остальные элементы кровельной системы должны иметь такие сечения:

• мауэрлат – 10х10 либо 15х15 см. Также допускается монтаж мауэрлата из бруса сечением 10х15 см;
• диагональные стропильные ноги и ендовы – 10х20 см;
• затяжки – 5х15 см;
• прогоны – 10х10, 10х20 см;
• подкосы – 10х10 или 15х15 см;
• подшивочные доски – 2,5х10 см;

• ригели – 10х15 или 10х20 см.

Зная длину и сечение стропил, а также шаг их монтажа, вы с легкостью рассчитаете нужное количество элементов, ориентируясь на длину стены строения.

Расчет стропильной системы

Дополнительно должен быть выполнен расчет стропил на прогиб. То есть нужно узнать, насколько стропила смогут прогнуться, пока не сломаются. К примеру, при конструировании мансардной кровельной конструкции расчет фермы надо сделать так, чтобы прогиб составлял не более 1/250 от протяженности участка, который подвергается давлению.

Расчет стропильной системы

Исходя из вышесказанного, если длина стропил равна 500 см, максимально допустимое значение прогиба составит 0,2 см. Показатель кажется несущественным, но в случае его превышения прогиб кровли будет зрительно заметен, да и на надежности конструкции это отразится не лучшим образом.

Стропила односкатной крышиПо возможности, проектируя дом, желательно сделать так, чтобы длина стропил не превышала 6 метровДля определения длины стропила воспользуйтесь теоремой ПифагораРасчет сечения стропил зависит от материала кровли

Требования к пиломатериалам

При расчете стропильной конструкции, предусматривающей производство стропильных ног из доски, помимо всех размеров крайне важно также учитывать и качество используемого пиломатериала. Для начала необходимо определиться, какая же древесина лучше всего подходит для стропил

Тут ответ однозначен – это лиственный и хвойный пиломатериал, отвечающий требованиям ГОСТ 2695-83 и ГОСТ 8486-86. Исходя из данных стандартов, доска для изготовления стропил может иметь:

• Несквозные трещины, не превышающие по длине половину доски;
• Не больше трех сучков на погонный метр материала, при этом максимально допустимый диаметр сучков составляет 30 мм;
• Влажность не более 18% (с показаний влагомера).

Согласно предписаниям СНиП, покупая пиломатериал для производства стропил и других составляющих каркаса крыши, обязательно нужно проверять документы, информирующие о качестве приобретаемой продукции. В них должно быть указано:

• Название товара и его номер стандарта;
• Наименование производителя с основными данными о нем;
• Порода древесины, размер пиломатериала, степень влажности;
• Дата выпуска партии товара;
• Количество единиц в упаковке.

Древесина является натуральным материалом, так что она достаточно подвержена биологическому разрушению. Для снижения риска повреждений собранной из данного пиломатериала конструкции его требуется подготовить перед монтажом. Подготовка подразумевает проведение различных конструктивных и защитных мероприятий.

В число защитных входят:

• Пропитка древесины специальными антипиреновыми средствами для предотвращения вероятности возгорания;
• Обработка дерева антисептическими составами для предотвращения преждевременного загнивания;
• Обработка стропил и прочих деревянных элементов средствами для защиты от насекомых-вредителей.

К конструктивным мероприятиям относятся:

• Формирование гидроизоляции под кровлей и пароизоляции со стороны помещения;
• Установка гидроизоляционных прокладок в местах примыкания деревянных конструкций к кирпичным;
• Оборудование вентиляции кровельного пирога.

Выполненные из доски стропила, при соблюдении всех предписанных технологий строительства крыши, прослужат долгое время без какого-либо ремонта.

Качество доски для стропильной системы

Хвойная древесина делится на 5 классов, для стропил используют материал 1, 2 и 3 класса. Затяжки, как конструктивный элемент под значительной нагрузкой, выполняют из досок исключительно высокого качества. Стропильные стойки и ноги сооружают из ресурсов 1-2 сорта. Для подкосов подойдет продукция 3 класса, как и для других дополнительных элементов системы, на которые не распределяются ощутимые нагрузки. Несущие части конструкции выполняются из досок толщиной от 4 см, ширина пиломатериала варьируется в пределах 10-15 см.

Перед использованием древесину обязательно обрабатывают антисептиками и антипиренами, чтобы исключить риск биологического разрушения и обеспечить огнестойкость

Также важно подготовить пиломатериал в нужном количестве с учетом отходов при конструировании. Так, специалисты рекомендуют заготовить древесину на 10% больше запланированного объема, чтобы избежать проблем с нехваткой ресурсов

Покупать стройматериал стоит на ближайших торговых площадках, что позволяет оптимизировать расходы на транспортировку. При этом следует помнить, что при перевозке и хранении древесины необходимо обеспечить защиту от атмосферных воздействий.

Как выбрать нужный сорт

После поступления на склад древесину уже не проверяют на наличие изъянов. Покупая лесоматериалы, человек должен полагаться на нормоконтроль и собственные знания. Чтобы сделать правильный выбор, нужно изучить сортовые характеристики и опираться только на них.

Часто вместо цифровых значений сорта древесины помечают буквами А, В, С. Эти обозначения соответствуют количеству дефектов изделия.

Иногда можно столкнуться с тем, что отборный класс маркируется цифрой 0, либо обычной горизонтальной чертой. Первый класс (1) обозначается точкой, второй — двумя точками или двумя наклонными чертами. Третий сорт (3), по аналогии, 3 точками или 3 вертикальными полосками. Каждый производитель по-разному маркирует изделия.

Советы по выбору пиломатериалов:

Если изделия необходимы для использования вне помещения, то стоит обратить внимание на отсутствие на них глубоких трещин. Что касается сучков, то они существенно снижают механические характеристики древесины.
Близко расположенные годичные кольца — признак прочности материала. Если кольца идут параллельно друг другу, то можно смело изготавливать из такой древесины мебель

Твердые породы деревьев годятся для возведения лестниц и напольных покрытий.
Не стоит использовать лесоматериалы отборного класса там, где подойдет второсортное или третьесортное сырье

Если кольца идут параллельно друг другу, то можно смело изготавливать из такой древесины мебель. Твердые породы деревьев годятся для возведения лестниц и напольных покрытий.
Не стоит использовать лесоматериалы отборного класса там, где подойдет второсортное или третьесортное сырье.

Определить качество и сорт древесины можно визуально, но лучше приобретать лесоматериалы у проверенного поставщика.