Стропильная система: виды, сечение стропил, шаг, узлы

Стропильная система — каркас крыши: стропила, мауэрлат, затяжки, стойки и прогоны, которые передают вес кровли и снега на стены. Шаг стропил обычно 60–100 см, сечение для пролётов 3–5 м — от 50×150 до 50×200 мм и больше; точнее его определяют по пролёту, шагу и снеговой нагрузке.

Из чего состоит стропильная система

• Мауэрлат — брус по верху стены, на который опираются стропила; подробно — в статье мауэрлат.
• Коньковый прогон — продольная балка под коньком, опирается на стойки, а они — на лежень по внутренней стене.
• Затяжка — горизонтальная балка, которая связывает нижние концы пары стропил и не даёт им разъехаться.
• Ригель (схватка) — связь выше затяжки; в мансарде по ригелям часто делают потолок.
• Подкосы — наклонные опоры, которые делят пролёт стропила.
• Кобылки — доски, которыми наращивают стропила для свеса.
• Ветровые связи — диагональные доски по скату, которые не дают стропилам сложиться «домино».

Виды стропильных систем

Схема	Как работает	Где применяют
Наслонная	стропила опираются на мауэрлат и на прогон или внутреннюю стену	дома с внутренней несущей стеной, большие пролёты при наличии опор
Висячая	стропила опираются только на наружные стены, распор держит затяжка	бани, гаражи, дома без внутренней стены, пролёты примерно до 6 м
Висячая с подкосами, ригелями или фермами	дополнительные элементы разгружают стропила	пролёты больше 6 м без внутренних опор — по расчёту

Наслонную систему можно сделать безраспорной: верхний конец стропила жёстко опирают на прогон, а нижний ставят на скользящую опору — «салазки». Тогда стены не распираются, что важно для газобетона и для деревянных домов, которые дают усадку: стропила спокойно смещаются вместе со стенами.

Особенности самой распространённой крыши разобраны в статье двускатная крыша.

Шаг стропил

Обычный шаг — 60–100 см, при массивных сечениях — до 120 см. На выбор влияют несколько вещей:

• Покрытие. Под тяжёлую черепицу шаг меньше, под металлочерепицу и профнастил можно больше.
• Утеплитель. Если скаты утепляют минватой между стропилами, просвет делают на 1–2 см меньше ширины плиты. Для плит шириной 600 мм просвет — 580–590 мм, при толщине стропила 50 мм шаг по осям — около 630–640 мм.
• Обрешётка. Чем больше шаг стропил, тем толще её доски — см. статью обрешётка под кровлю.
• Снег. В снежных районах шаг уменьшают или берут сечение больше.

Сечение стропил: ориентир

Ориентир для хвойной доски 2-го сорта, однопролётного стропила с опорами по концам, уклона 35–45°, металлической кровли с утеплёнными скатами и снеговой нагрузки 1,5 кПа — это около 150 кг/м² нормативного веса снега, снеговой район III:

Пролёт стропила по скату между опорами	Шаг 60 см	Шаг 90 см
3 м	50×150 мм	50×150 мм
4 м	50×175 мм	50×200 мм
5 м	50×200 мм	75×200 или 50×250 мм
6 м	75×200 мм, лучше с подкосом	подкос, прогон или расчёт

Пролёт — это не длина всего стропила, а расстояние между его опорами: от мауэрлата до прогона, подкоса или конька. Подкос посередине уменьшает пролёт вдвое и позволяет взять доску меньше.

Таблица не заменяет расчёт. На пологих скатах снег задерживается сильнее, в снеговых районах IV и выше нагрузка больше, керамическая или цементно-песчаная черепица в несколько раз тяжелее металла — во всех этих случаях сечение увеличивают или уменьшают шаг. Как узнать снеговой район и нагрузку для своего города, рассказано в статье снеговая нагрузка.

Калькулятор стропилДлина стропильной ноги, число пар, мауэрлат, обрешёткаПосчитать

Какая доска нужна на стропила

• Порода и сорт. Сосна, ель или лиственница не ниже 2-го сорта, без гнили и сквозных трещин. Крупные сучки на кромках в средней части пролёта ослабляют доску сильнее всего.
• Влажность — до 20 %. Сырая доска при высыхании скручивается и даёт усадку: крыша «гуляет», узлы ослабевают, кровля идёт волнами.
• Реальное сечение. Доска «50 мм» нередко оказывается 45 мм, «200 мм» — 190 мм. Проверяйте рулеткой: разница в несколько миллиметров заметно снижает несущую способность.
• Защита. Антисептик и антипирен наносят до монтажа, особенно на торцы и места врубок.
• Сращивание по длине — только над опорой или рядом с ней, накладками с двух сторон на болтах или гвоздях. В середине пролёта, где изгиб максимальный, стык делать нельзя.

Как выбрать пиломатериал по сорту и влажности, рассказано в статье пиломатериал.

Узлы и крепление стропил

Опора на мауэрлат. В стропиле делают запил — треугольную выемку, которой оно садится на мауэрлат. Глубина запила — не больше трети высоты сечения, на практике около четверти, иначе стропило ослабляется в самом нагруженном месте. Крепят стропило металлическими уголками, скобами или пластинами на конструкционных гвоздях и шурупах; в безраспорных схемах и деревянных домах — скользящими опорами. В ветреных районах стропила дополнительно привязывают к стене проволочной скруткой или стальной полосой, закреплённой ниже мауэрлата.

Как запилить стропила. Приложите доску к мауэрлату и коньковому прогону на месте будущего стропила, отметьте линии запила внизу и реза вверху, выпилите по ним шаблон. Проверьте шаблон в нескольких местах по длине дома: если мауэрлат или прогон неровные, расхождение будет видно сразу.

Коньковый узел. В наслонной системе стропила опираются на прогон и крепятся к нему и друг к другу накладками. В висячей пары стропил стыкуют встык с подрезкой под углом и стягивают накладками из доски или фанеры с двух сторон на болтах и гвоздях; другой вариант — внахлёст на сквозной болт.

Затяжки и ригели. Их крепят к стропилам болтами М12 с шайбами и гвоздями. Затяжку ставят как можно ниже, ближе к мауэрлату: чем выше она поднята, тем хуже держит распор и тем сильнее изгибаются стропила. Ригель на высоте потолка мансарды распор полностью не воспринимает и затяжку не заменяет.

Крепёж. Для стропил используют оцинкованные конструкционные гвозди и шурупы, анкерные гвозди для уголков, болты и шпильки с широкими шайбами.

Ошибка. Крепить стропила чёрными саморезами по гипсокартону. Они хрупкие и ломаются на срез при первой серьёзной нагрузке от снега или ветра.

Монтаж стропил по шагам

1. Проверьте мауэрлат: горизонт, ровность, параллельность сторон и равенство диагоналей. Закрепите его к армопоясу или стене; в доме из блоков армопояс под мауэрлатом обязателен, подробнее — в статье армопояс.
2. Для наслонной системы поставьте лежень, стойки и коньковый прогон. Для висячей соберите первую пару стропил с затяжкой по шаблону на перекрытии или на земле.
3. Установите крайние пары у фронтонов, выставьте их по отвесу и закрепите временными раскосами.
4. Натяните шнуры между крайними парами — по коньку и по низу стропил.
5. Ставьте промежуточные стропила с выбранным шагом, сверяясь со шнурами, и сразу крепите их на мауэрлате и в коньке.
6. Добавьте затяжки, ригели, подкосы и стойки по проекту.
7. Прибейте ветровые связи — диагональные доски по скатам — и только после этого снимайте временные раскосы.
8. Выровняйте концы стропил по шнуру, при необходимости нарастите свес кобылками.

Частые ошибки

• Сечение «на глаз» без учёта снега и пролёта, сырая доска.
• Запил глубже трети высоты стропила.
• Стропила на одном гвозде к мауэрлату, без уголков и скоб.
• Затяжку подняли высоко или убрали ради мансарды — стены распирает, конёк проседает.
• Нет ветровых связей — система раскачивается и может сложиться при сильном ветре.
• Стропило срощено в середине пролёта.
• Дерево вплотную к дымоходу, без противопожарной разделки.

Когда нужен специалист

Таблица выше годится для простой двускатной крыши с понятными опорами. Расчёт нужен, если пролёт больше 6 м, внутренней несущей стены нет, крыша вальмовая или с ендовами, покрытие тяжёлое, район снежный, а также для мансарды с высоким коленом. Отдельная история — переделки: убрать стойку или затяжку, перерезать стропило под мансардное окно, заменить лёгкую кровлю на тяжёлую, усилить прогнувшиеся или треснувшие стропила. Такие решения принимают только по расчёту, а результат оформляют чертежом: план стропил с шагом, разрезы с опорами, узлы с крепежом и спецификация пиломатериала.

Частые вопросы

Какой шаг стропил нужен?

Обычно 60–100 см. Под тяжёлую черепицу и в снежных районах шаг меньше, под металлочерепицу — можно больше. Если скаты утепляют минватой, шаг подгоняют под ширину плиты: просвет между стропилами делают на 1–2 см меньше её, для плит 600 мм — 580–590 мм.

Какое сечение стропил выбрать для двускатной крыши?

Ориентир для снегового района III, металлической кровли и шага 60 см: 50×150 мм при пролёте по скату 3 м, 50×175 мм при 4 м, 50×200 мм при 5 м. При шаге 90 см и в более снежных районах сечение больше. Для пролётов от 6 м, тяжёлой кровли и сложных крыш сечение подбирают расчётом.

Как крепить стропила к мауэрлату?

Стропило садят на мауэрлат запилом глубиной не больше трети его высоты и крепят металлическими уголками, скобами или пластинами на конструкционный крепёж. В безраспорных системах и деревянных домах ставят скользящие опоры.

Какая доска нужна на стропила?

Хвойная, не ниже 2-го сорта, сухая — влажностью до 20 %, без гнили и крупных сучков на кромках. Сечение проверяйте рулеткой: доска нередко тоньше заявленного.

Можно ли убрать затяжку или стойку, чтобы освободить место под мансарду?

Без расчёта — нельзя. Затяжка держит распор стропил, стойка — коньковый прогон; если их убрать, стены может раздвинуть, а конёк — просадить. Обычно элемент переносят или заменяют другим: ригелем вместе с усилением, прогоном на других опорах, металлическими элементами, — но решение подбирает инженер.

Какие стропила сделать на баню?

Для бани шириной 4–6 м обычно делают висячие стропила с затяжками, которые служат и балками потолка. При пролёте по скату до 3 м и шаге 60 см часто хватает доски 50×150 мм, затяжки считают отдельно под вес утеплителя и потолка. У печной трубы обязательно оставляют противопожарную разделку.