Стропильная система: виды и монтаж для разных форм скатных крыш. Двускатная кровля стропильная система

Как сделать двускатную крышу своими руками

Самая простая по исполнению двускатная крыша одновременно является и самой надёжной. Доступность исполнения своими руками не даёт повода для самоуверенности — прежде чем приступать к работе, нужно досконально ознакомиться с особенностями конструкции, чтобы квалифицировано принимать решения и исполнять их.

Схема и особенности устройства двускатной крыши

Двускатной называется крыша, образованная пересечением двух прямоугольных скатов под определённым углом. Такое устройство является самым надёжным и простым, поэтому смонтировать двускатную кровлю самостоятельно может даже человек со средними навыками плотницких работ.

Основанием крыши является стропильная система, выполняющая роль опоры для кровельного пирога и финишного покрытия. От её прочности и надёжности зависит срок эксплуатация кровли и комфортность проживания в доме. Стропильная система, подвергающаяся регулярным ветровым и снеговым нагрузкам, должна быть надёжно закреплена на корпусе здания. Эта задача решается при помощи мауэрлата, который прочно фиксируется к верхней плоскости стен дома. Таким образом создаётся практически монолитная система, надёжно защищающая внутреннее пространство дома от любых проявлений внешней среды.

Фотогалерея: как можно использовать пространство под двускатной крышей

Под двускатной крышей можно устроить жилую мансарду Двускатная крыша с датской полувальмой облагораживает экстерьер здания и позволяет увеличить размер мансарды Мансарду над гаражом можно использовать для хранения запчастей, устройства комнаты отдыха или для оборудования склада хозяйственной техники Площадь мансарды под двускатной крышей зависит от высоты конька и угла наклона скатов

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

Крыша с двумя противоположными скатами — самая распространённая конструкция из применяемых в индивидуальном жилищном строительстве. Линия пересечения образует конёк, а боковые проёмы крайних стропильных ног служат для устройства фронтонов — вертикально расположенных стенок, создающих замкнутое подкровельное пространство. Для получения прочной и долговечной конструкции применяется множество подпорных и укрепляющих элементов, придающих дополнительную жёсткость всему сооружению. В основе двускатной конструкции лежит треугольник — наиболее жёсткая геометрическая фигура. Стропильная система состоит из следующих основных элементов:

Мауэрлат — это деревянный брус, выполняющий роль связующего элемента между коробкой дома и его стропильной системой. К стенам он крепится резьбовыми шпильками, анкерными винтами или проволочными жгутами. Размер поперечного сечения бруса составляет от 100х100 до 150х150 мм и зависит от размера здания, его этажности и формы крыши.
Стропильная нога — деревянный брус размером 50х150 или 100х150 мм, соединяющийся в верхней точке крыши с коньком и опирающийся противоположным концом на мауэрлат. Стропила — основной несущий элемент кровельной системы, воспринимающий все виды внешних нагрузок: ветра, снега, дождя и собственного веса конструкции.Стропильные фермы формируют силовой каркас крыши и определяют её геометрическую форму
Лежень — брус из древесины, укладываемый горизонтально с опорой на внутреннюю несущую стену. Размер лежня, как правило, равен размеру мауэрлата. Является опорой для кровельных стоек.
Затяжка — элемент, применяемый в висячих стропильных системах. Его назначение — компенсация растягивающих усилий, возникающих на нижних концах стропильных ног.
Стойки — брусья квадратного сечения, передающие часть нагрузки от стропил на лежни.
Подкосы — элементы конструкции, передающие часть нагрузки от стропильных ног на затяжку. Таким образом формируется ферма, обладающая повышенными прочностными характеристиками.
Контробрешётка — деревянные бруски размером от 25х50 до 50х50 мм, набиваемые на верхнее ребро стропил. Назначение контробрешётки — образование вентиляционного зазора между обрешёткой и гидроизолирующей плёнкой. Этот элемент обязателен при устройстве кровельного пирога на мансарде.
Обрешётка — опорное основание для установки финишного покрытия кровли. Обрешётка бывает сплошной или разреженной и может быть выполнена из доски толщиной 25 мм, водостойкой фанеры, листов ОСП и других подобных материалов. Выбор конструкции обрешётки зависит от характеристик финишного покрытия.
Конёк — горизонтально расположенная балка, по которой происходит пересечение противоположных скатов.
Свес кровли — является продолжением стропил на расстояние до 40 см от стен здания. Защищает стены от намокания, а также служит для размещения софитов, являющихся составной частью системы вентиляции подкровельного пространства. При недостаточной длине стропила свес формируется дополнительными деталями для их удлинения — кобылками.Стропильная система двускатной крыши состоит из ферм треугольной формы, опирающихся на мауэрлат и конёк, обрешётки и нескольких вспомогательных элементов, усиливающих конструкцию

Расчёт нагрузки на стропильную систему двускатной кровли

Стропильная система испытывает определённые нагрузки, которые можно разделить на два вида.

Постоянные нагрузки, действующие независимо от любых других факторов. Их величина определяется конструкцией кровельного пирога и состоит из веса гидроизолирующих и парозащитных плёнок, утеплителя, доборных элементов, крепежа и любых других элементов кровельного покрытия, включая финишное. На практике средний вес всех составляющих кровли дома составляет порядка 40–45 кг/м2. Более точно эту величину можно вычислить, просуммировав значения удельной нагрузки каждого используемого материала, которые можно взять из справочных таблиц. Рассчитывая вес кровли, рекомендуется заложить запас прочности величиной в 10%.При расчёте нагрузки учитывается вес каждого элемента кровельного пирога
Переменные нагрузки. К таковым относятся воздействия ветра и снега в зависимости от их интенсивности. По сути, кровля дома представляет собой парус, воспринимающие нагрузку от ветра. Сила непосредственного воздействия на кровлю по нормали зависит от угла наклона ската — чем он меньше, тем ниже нагрузка. Одновременно на подветренном скате возникают завихрения, и появляется нагрузка на крышу с обратным вектором воздействия. При ураганных ветрах усилие на отрыв может достигать 630 кг/м2. К переменным нагрузкам относятся и снеговые воздействия. Нужно заметить, что они также имеют чётко выраженные региональные показатели.Ветровые нагрузки являются фактором риска для кровель, поскольку они создают большие отрывающие и опрокидывающие усилия

Очевидно, что тщательный расчёт нагрузок от снега и ветра с учётом местных климатических условий жизненно необходим при выборе конструкции и материалов кровли. Эти нагрузки можно определить по карте, составленной на основании СНиП 2.01.07–85.

По карте можно определить величину ветровой и снеговой нагрузки в регионе строительства

Отмеченные на картах значения снеговой и ветровой нагрузки для каждого района называются нормативным. Для того чтобы получить расчётную снеговую нагрузку, нормативную величину нужно умножить на специальный коэффициент, который учитывает угол наклона крыши. Этот коэффициент равен:

1 при уклоне менее 25o;
0,7 при угле наклона от 25 до 60o;
0 для более крутых скатов.

Расчётная ветровая нагрузка определяется умножением нормативного значения на коэффициент, учитывающий высоту здания и тип местности, в которой ведётся строительство.

Таблица: поправочный коэффициент для расчёта ветровой нагрузки (учёт высоты здания и типа местности)

Удельную нагрузку наиболее популярных кровельных материалов можно взять из следующей таблицы.

Таблица: весовые показатели некоторых материалов для крыши

Учитывать особенности воздействия разных видов нагрузок можно только в совокупности, поэтому расчёты подобного характера нужно доверить опытному специалисту.

Видео: расчёт стропильной системы

Виды стропильных систем двускатной крыши

По принципу устройства стропильные системы бывают двух типов:

Висячие.
Наслонные.

Висячие стропила используются для зданий, в которых несущие опоры расположены на расстоянии до 10 метров при отсутствии промежуточной стены внутри коробки здания. Для других случаев необходимо использовать наслонную стропильную систему.

Особенности устройства висячей стропильной системы

Опорой для висячих стропил являются наружные стены. Поскольку арка имеет соединение в верхней точке, при воздействии на неё вертикальных нагрузок на нижних опорах создаются распирающие нагрузки. Для их компенсации используются затяжки — горизонтальные связки между нижними концами стропильной ноги. В результате получается жёсткий силовой треугольник. При устройстве мансардного помещения в качестве затяжки используются балки перекрытия. Возможны различные конструктивные решения висячей стропильной системы:

Простая трёхшарнирная арка. Представляет собой конструкцию в виде треугольника. При этом затяжка работает только на растяжение и не является опорной. Поэтому её можно заменить обычной металлической балкой. Соединение карнизного узла в этом случае выполняется простой ортогональной врезкой с использованием деревянных накладок или металлических пластин.Трёхшарнирная арка является самой простой конструкцией стропильной фермы для двускатной крыши
Трёхшарнирная арка с усилением. Такая схема применялась ранее при возведении промышленных зданий, когда длина пролёта превышала 6 метров. Затяжка при этом подвешивается на бабке из древесины. Соединение узлов производится с применением металлических деталей и снабжается устройствами для регулировки натяжения. Основная нагрузка в такой системе приходится на конёк кровли. В индивидуальном жилищном строительстве такие стропильные системы не применяются.Трёхшарнирная арка с усилением отличается от простой наличием вертикального ребра жёсткости (бабки) и возможностью регулировки натяжения в местах соединений
Шарнирная арка с поднятой затяжкой. В этом варианте стропильная нога частично разгружается через конёк крыши подвеской к приподнятой затяжке. Она поднимается на высоту не менее 2,2 м от уровня пола чердака. Такая система идеально подходит для устройства мансардного помещения в подкровельном пространстве. Соединение затяжки со стропилами производится врезкой, в результате чего соединение в узле становится неподвижным.Шарнирная арка с поднятой затяжкой идеально подходит для устройства мансардного подкровельного помещения
Трёхшарнирная арка с ригелем используется для усиления стропильной системы при помощи создания дополнительного силового треугольника. Система применяется при значительных распирающих нагрузках. Соединение ригеля со стропилом должно быть неподвижным, в противном случае вся система не будет иметь необходимой жёсткости.Дополнительный горизонтальный элемент (ригель) придаёт системе большую устойчивость к распирающим нагрузкам

Ригель, в отличие от нижней затяжки, работает на сжатие, а не на растяжение.

Кроме перечисленных используются также и другие элементы для усиления кровельного скелета. Весьма популярными являются подкосы и стойки, располагаемые в системе на местах наибольших нагрузок на стропила.

В наиболее нагруженных местах стропильные фермы могут усиливаться подкосами и стойками

Видео: стропильня система пошагово

Стропильные системы наслонного типа

Наслонные стропила применяются для зданий шириной более 10 метров. Для них характерно наличие несущей стены внутри здания, которая является дополнительной опорой для стропильной системы. Наслонные конструкции бывают нескольких видов:

Безраспорные. Стропила в таком варианте подвергаются только изгибу, не производя распорных нагрузок. Нижний конец опирается на мауэрлат или опорный брус врубкой зубом, верхний — на коньковый прогон. Крепление в узлах производится по принципу скользящих опор. Иногда используется глухое крепление стропильных ног к коньковому прогону с использованием деревянных пластин. При этом усиленную нагрузку несёт балка, за счёт чего частично разгружается стропило.Скользящее крепление оставляет возможность небольших взаимных перемещений деталей конструкции стропил при деформациях здания
Распорные. Такие стропильные системы отличаются глухим креплением стропильных ног к мауэрлату. При этом стропила передают распорные нагрузки на мауэрлат, а через него и на стену. Поэтому при использовании этого варианта конструкции особенно важным является надёжное крепление опорного бруса к стене и изготовление армированного железобетонного пояса под мауэрлат. В распорных конструкциях широко применяются подкосы. Их устанавливают на стойки под прямым углом к стропилу, при этом несущая способность последних заметно возрастает.

В безраспорных наслонных системах основная нагрузка от кровельного каркаса передаётся на мауэрлат

Определение шага стропил двускатной крыши

Задача обеспечения достаточной прочности стропильной системы решается подбором материала для изготовления её элементов и расчётом параметров их установки. Шаг стропил является одним из таких элементов и подбирается в зависимости от веса кровельного пирога. Расстояние между опорными балками обычно устанавливается в пределах 0,6–1,5 м. Реальный шаг между стропилами зависит от геометрии кровли и рассчитывается следующим образом:

Определяется количество стропильных ног. Для этого нужно воспользоваться соотношением n = L / d1 + 1, где n — количество стропильных ног, L — длина кровли по коньку, d1 — желаемое расстояние между стропилами.
Вычисляется расчётное расстояние между стропилами, для чего длина кровли по коньку делится на полученное в предыдущем пункте количество: d = L / n.

Для примера рассмотрим вариант с длиной крыши 13 м при предпочтительном расстоянии между стропилами 750 мм (вариант для кровли с керамической черепицей).

Количество стропильных ног n = 13000 / 750 +1 = 18,33. Поскольку число стропил должно сбыть целым, округляем это значение до 19.
Шаг стропил d = 13000 : 19 = 684 (мм).

Таким образом, на выбранной нами крыше стропила необходимо устанавливать с шагом 68,4 мм.

Следует помнить, что полученный результат является расстоянием между осями стропил.

Узлы стропильной системы двускатной крыши

Основные типы соединений в узлах несущей конструкции кровли мы уже рассмотрели выше. Но имеет смысл подробнее остановиться на вспомогательных материалах, позволяющих сделать стропильную систему более надёжной и прочной.

Усилить крепление деталей при монтаже стропильной системы можно при помощи металлических пластин и уголков различной формы

Такие изделия производятся из оцинкованной стали толщиной до 1,5 мм. Они имеют различную конфигурацию и могут быть установлены на любом виде соединения.

Фотогалерея: виды соединений в узлах стропильной системы двускатной кровли

Все стыковочные узлы стропильной системы несут функцию усиления стропил за счёт перераспределения нагрузок и упрочнения несущих элементов. Так, в нижней части стропило опирают на мауэрлат под прямым углом, для чего выполняют соответствующие врезки.

Для усиления стропильной системы стараются использовать соединения с максимальной несущей способностью, например, врезку стропила в мауэрлат под прямым углом

Кроме того, для дополнительного усиления в стыковочных узлах используются металлические крепёжные пластины. Этот же принцип используется и при установке подкосов к стропилу. В любом случае сопрягаемые детали должны работать «на упор» и не смещаться в процессе эксплуатации.

Любые детали должны нагружаться вдоль своей оси

Можно назвать три основных вида узлов в стропильной системе:

Коньковые соединения. Это стыковка двух стропильных ног под заданным углом по линии пересечения скатов. Могут быть шарнирными или глухими. Первые применяются при устройстве стропильной системы на брусовых или бревенчатых домах, которые склонны проседать и приподниматься в зависимости от сезона в течение практически всего срока эксплуатации. Глухие соединения используются в стропильных системах домов из строительного камня. В таких строениях поверх стены устанавливается армированный пояс, который и принимает на себя боковые нагрузки.
Крепление нижних концов стропильных ног к мауэрлату. Поскольку они расположены под углом к опорному брусу, создаётся скользящий вектор, направленный во внешнюю от строения сторону. Для его компенсации в мауэрлате производится врезка, а на стропиле — пятка. Стропило вставляется в паз с упором на неё и крепится гвоздём через ребро балки в мауэрлат. Применяются также дополнительные опорные детали из брусков. В тех случаях, когда стропильная балка должна перемещаться (на деревянных срубах), применяются скользящие крепления. Они дают возможность компенсировать сезонные изменения высоты стен.
Другие узлы. Все остальные детали стропильных систем являются по сути упорными элементами, работающими на сжатие, редко — на растяжение. Они устанавливаются путём врезки в сопрягаемые детали, чтобы не допустить их смещения под нагрузкой. К таким деталям можно отнести ригели, подкосы, стойки, упоры и другие подобные детали.

Для более прочного соединения используются дополнительные элементы, упомянутые выше.

Монтаж двускатной стропильной системы

В настоящее время строительный рынок предлагает услуги по изготовлению стропильных ферм в индивидуальном исполнении для конкретных построек. Нужно отметить, что такая услуга имеет ряд преимуществ:

Гарантированное качество изделий, обеспеченное применением специального оборудования и технологий сборки.
Безопасность в противопожарном отношении, поскольку все детали ферм подвергаются антипиреновой обработке.
Увеличенный срок службы, который достигается антибактериальной обработкой изделий специальными составами.
Простота установки готовых ферм.

Единственным недостатком такого способа установки стропильной системы является относительно высокая стоимость изделий.

Для самостоятельного возведения двускатной крыши можно использовать готовые стропильные фермы, заказанные у профессиональных производителей

Сборка стропильных ферм на земле

Сборка стропил на земле используется в тех случаях, когда непосредственно у дома имеется ровная площадка достаточных размеров для изготовления ферм. При этом монтируются не полные фермы, а жёсткие конструкции из трёх-четырёх деталей, которые могут быть подняты к месту установки усилиями двух-трёх человек. Подъём производится при помощи канатов по слегам. Преимущество такого способа сборки состоит в возможности использования единого шаблона, чем обеспечивается высокая точность изготовления каждого элемента конструкции. Возможный вариант частичного монтажа ферм внизу выглядит следующим образом:

Изготовить стапель для сборки ферм. Он представляет собой три площадки, расстояние между которыми соответствует длине сопрягаемых деталей. Их можно собрать из нескольких досок или брусьев, располагаемых в одной горизонтальной плоскости.Для удобства сборки стропильной фрмы на земле необходим свободный участок определённого размера и вспомогательные элементы, на которых можно разместить детали конструкции
Для сборки первой фермы нужно взять две стропильных ноги и затяжку — нижнюю или верхнюю.
Разложив детали на стапеле, разместить их в соответствии с чертежом фермы и скрепить гвоздями. Проверить заготовку фермы на соответствие размерам, указанным в техдокументации. При необходимости поправить расположение компонентов.
Выполнить окончательную фиксацию деталей в узлах фермы, используя дополнительные крепёжные пластины. Гвоздевые пластины можно устанавливать с использованием силовой струбцины, применяя дополнительные подкладки из толстолистовой стали под её губки.Силовая струбцина позволяет предварительно стянуть гвоздевые пластины, а затем закрепить их любым удобным способом
Уложить детали второй фермы поверх первой и зафиксировать струбцинами, точно повторяя контуры нижней фермы, которая играет роль шаблона. После сборки второй фермы убрать её в сторону.
Изготовить необходимое количество ферм, повторяя операции из предыдущего пункта. Таким образом обеспечивается полное соответствие всех изготовленных ферм.При изготовлении стропильных ферм по одному шаблону они будут в точности повторять размеры и форму друг друга

Монтаж стропильной системы по месту установки производится следующим образом:

На крышу поднимаются первые две фермы. Для этого можно использовать наклонный настил из нескольких брусьев и довольно прочные верёвки.
Первыми устанавливаются фронтонные фермы по концам крыши. Их нужно выставить строго вертикально и закрепить к мауэрлату временными укосинами.Первыми нужно установить фронтонные фермы
Между фронтонными фермами натягивается строительный шнур перпендикулярно расположению стропильных ног.
Каждая последующая ферма устанавливается с соблюдением ранее рассчитанного шага стропил.Для того чтобы все стропильные фермы были установлены ровно, между крайними конструкциями натягивается шпагат
После установки последней фермы вся конструкция стропильной системы укрепляется прогонами, после чего временные крепления демонтируются.
Далее монтируются остальные элементы конструкции — укосины, коньковый брус, лежни, стойки и прочее, предусмотренное в проекте стропильной системы.

Дополнительную прочность крыше придаёт обрешётка, набиваемая в последнюю очередь.

Сборка стропильных ног непосредственно по месту установки

Сборка стропил по месту применяется на крышах небольшого размера. При этом наверх подаются бруски-заготовки, из которых выпиливаются необходимые детали. Монтаж выполняется снизу вверх, начиная с установки стропильных ног. Горизонтальный уровень стропильной системы контролируется по натянутым шнурам, а вертикальность сборки ферм — строительным отвесом. Порядок монтажа такой же: сначала монтируются фронтонные фермы, затем остальные в любом удобном порядке.

Сборка стропильной системы непосредственно на крыше начинается с установки стоек и конькового прогона, на который укладываются стропила

В точности выполняя требования чертежей, можно смонтировать стропильную систему самостоятельно. В одиночку это сделать практически невозможно, поэтому участие одного или двух помощников обязательно.

Видео: установка стропил своими руками

Советы и рекомендации по монтажу двускатной стропильной системы

При сборке стропильного каркаса для двускатной крыши важно придерживаться определённых правил:

Вся древесина, используемая для монтажа стропильной системы, должна быть обработана антисептическими и противопожарными составами.
При работе с ручным электроинструментом необходимо соблюдать требования безопасности, указанные в инструкциях.
Установку гвоздевых пластин нельзя производить при помощи заколачивания молотком, это приводит к их деформации. При монтаже нужно использовать зажимающий инструмент.
Под мауэрлатом должен быть проложен слой гидроизоляция. Традиционно для этого используется рубероид.
При монтаже стропильной системы нужно использовать крепёж с защитным покрытием.
Монтаж стропильной системы следует производить в сухую безветренную погоду.

Видео: двускатная крыша для металлочерепицы

Как и всякая кровельная система, двускатная крыша требует внимательного и ответственного отношения. Ошибки при строительстве таких кровель обходятся, как правило, дорого. Важен не только тщательный подбор материалов, но и грамотное их применение. Тем не менее основную часть работ вполне можно выполнить самостоятельно. Успехов вам!

64 года, пенсионер, образование высшее, инженер - металлург. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

stroydom.guru

Стропильная система двухскатной крыши: расчет, схема конструкции

Жилищное строительство на сегодняшний день настолько разнообразно, что порой возводимые конструкции приобретают совершенно причудливый фантастический вид. В особенности архитекторы любят поэкспериментировать с крышей, которую делают и прозрачной, и в виде листвы деревьев или цветка, и площадкой для катания на скейтборде – в общем, их фантазия совершенно безгранична. Но нам как-то ближе более простые варианты, например двухскатная крыша. О том, что это такое, и из чего состоит стропильная система двухскатной крыши – поговорим в этой статье.

Что же такое двухскатная крыша?

Именно этот вид конструкции наиболее популярен в строительстве жилых домов, так как с ее помощью создается достаточное чердачное пространство, не требующее дополнительного утепления. Кроме того, двускатная крыша не так сложна в установке, как например четырехскатная, а также не требует огромных вложений для своего монтажа.

Двухскатная крыша – это сооружение, состоящее из двух прямоугольных плоскостей, соединяющихся в верхней части друг с другом, а в нижних частях – со стенами дома. Торцевая часть такой постройки обычно возводится из тех же материалов, что и стены здания, иногда здесь же сооружают вход на чердак.

В последнее время стало очень популярным строить на чердачном пространстве дополнительную комнату, зачастую использующуюся в качестве летней гостевой залы. Установка стропильной системы двухскатной крыши и последующее утепление получившегося помещения позволяют создать полноценную комнату, жить в которой можно как летом, так и зимой.

Все плюсы двухскатных конструкций

Основными составными частями стропильной крыши являются мауэрлат и стропильные ноги, кроме этого, сделать конструкцию прочной и надежной помогают различные подкосы, стойки, ригели, упоры и обрешетки. Чертеж двухскатной крыши также включает слой утеплителя, пароизоляции, гидроизоляции и непосредственно кровлю. Благодаря всем этим элементам двухскатная крыша обладает рядом преимуществ:

простота технического исполнения;
низкая вероятность протечек, так как конструкция цельная;
высокая экономичность, ведь на ее возведение расходуется сравнительно небольшое количество материалов;
возможность обустройства на чердаке полноценной жилой зоны;
простота ремонта в случае появления дефектов;
высокая прочность и износостойкость.

Угол наклона – важная составляющая прочной кровли

Величина угла наклона определяется в зависимости от погодных условий региона проживания, от особенностей стройматериалов и от архитектурных требований.

Например, в местностях, где выпадение большого количества осадков – нормальное явление, крыша всегда выполняется под большим углом. Это необходимо для того, чтобы на ее поверхности как можно меньше скапливались снежные массы, способные привести к обрушению постройки. В регионах с сильнейшими ветрами чаще всего строятся пологие крыши, так как давление ветра на такие конструкции значительно уменьшается.

В какой бы климатической зоне не находилось жилище, стропильная система двускатной крыши не может быть построена под углом менее 5 градусов!

Висячие и наслонные стропила

Виды стропил

Конечно, такое сооружение, как стропильная система двухскатной крыши своими руками, в умах многих представляется как нечто очень сложное и трудоемкое. Но если внимательно отнестись к возведению подобной конструкции и заблаговременно изучить необходимый материал – вопрос останется только в «количестве рук», которое вам понадобится для процесса стройки.

Начнем с такого составляющего крыши, как висячие стропила. Эти брусья имеют только две точки опоры – стены, поэтому основными нагрузками, действующими на них, являются изгиб и сжатие. Вес кровли, а также действие снега и ветра, через висячие стропила передается стенам, чтобы это давление компенсировалось, стропила соединяют затяжкой из металла или дерева. Располагать ее можно на любой высоте, но чем она выше, тем крепче и прочнее она должна быть.

Наслонные стропила представляют собой брусья, у которых имеется промежуточная подпорка, опирающаяся на внутреннюю стену дома. Основное воздействие на такую конструкцию – изгиб. Несущая конструкция кровли выполняется только из наслонных опор, когда расстояние между ними не больше 6,5 м.

Одна и та же кровля может состоять из наслонных и висячих стропил одновременно: где есть промежуточная опора – возводятся наслонные стропила, а где нет – висячие.

Мауэрлат и прогоны

Монтаж мауэрлата и прогонов

Нижняя часть стропил в домах, построенных из бруса, опирается на верхний венец, а в зданиях из кирпича или пенобетона – на специальный брус, называющийся мауэрлатом. Для его укладки по внутренней части несущей стены располагают гидроизоляционный материал, на который и ложится мауэрлат. Длина бруса может быть равна длине стены здания, а может подгоняться под размер каждой стропильной ноги – так даже экономичнее.

Коньковый прогон – брус, к которому закрепляются верхние части стропил. То есть – это конек крыши. Его длина зависит от длины кровли, поэтому для его возведения применяются как цельный массив, так и несколько бревен.

Боковые прогоны нужны для дополнительной опоры стропил, их упор также делается во фронтоны здания. Концы таких прогонов иногда выпускаются за пределы фронтонов, таким образом, получаются разгружающие консоли, как результат – давление кровли на центральную часть прогона значительно уменьшается.

Если кровля здания возводится из тяжелых материалов, например из натуральной черепицы, то боковые прогоны делаются в виде коромысла, для этого бревна немного подтесывают и изгибают.

Еще немного о важных элементах крыши

Диагональные перекрытия — картинка

Дополнительные диагональные перекрытия называются раскосами, с помощью которых укрепляется стропильная система двухскатной крыши, и увеличиваются характеристики противостояния ветру фронтонами. Верхняя часть раскосов упирается во фронтоны, а нижняя – в центральное перекрытие.

Подкосы необходимы для уменьшения нагрузки на стропильные ноги, их установка под углом в 45 градусов и выше позволяет значительно сократить ветровые нагрузки и давление снежных масс на кровлю, поэтому в северных регионах страны такие элементы крыши просто незаменимы.

Если крыша состоит из скатов различной площади, то и угол их наклона не будет равным. Следовательно, для наибольшей прочности такой конструкции в местах «перелома» возводят вертикальные стойки, на которые опираются боковые прогоны. Чаще всего такие конструкции строят для мансардных помещений.

В местностях, отличающихся постоянным сильным ветром, стропильные системы в обязательном порядке укрепляют диагональными связями, представляющими собой доски, толщина которых от 25 до 50 мм. Нижний край доски закрепляется к пятке стропильной ноги, а верхний – к середине противоположных стропил.

Правильный расчет материалов для стропильной системы двухскатной крыши

Не стоит бояться самостоятельно производить все необходимые расчеты, ведь размеры двухскатной крыши, в особенности, если она имеет форму равнобедренного треугольника, без глубоких математических знаний вычислить сможет любой человек.

Итак, рассмотрим расчет стропильной системы двухскатной крыши на конкретном примере. Дом, для которого требуется возвести подобную конструкцию, имеет ширину (Шир) 4м, длину в 6м, а угол наклона стропил (У) должен быть равен 120 градусов. Кровля будет возводиться из металлочерепицы, расстояние между стропилами планируется в 1 метр.

Для начала находим высоту центральной опоры (Ц):

Ц = 0,5?Шир / tgY/2 = 0,5?4 / 1,73 = 1,2м

Длину стропильной ноги (Дс) вычисляем по следующей формуле:

Дс = 0,5?Шир / sinY/2 + 0,5 = 2,8м

0,5 в этой формуле – припуск на козырек крыши, его нужно учесть в обязательном порядке!

Площадь крыши (Пк) = Д ? Дс ? 2 = 33,6 м2

Получается, что именно такое количество листов металлочерепицы вам понадобится для кровли.

Расстояние между каждой планкой обрешетки (Рп) условно возьмем за 35 см, значит:

Длина обрешетки = Дс / Рп ? Д ?2 = 96 погонных метров

При длине дома в 6м и расстоянии между стропилами в 1м нам понадобится 7 стропильных ног, значит количество бруса для них и для мауэрлата нужно не меньше, чем:

Длина бруса = (2 ? Дс + Шир + Ц) = 75,5 п.м.

Необходимое количество остальных материалов рассчитывается таким же образом. Когда все вычисления будут сделаны и нужный объем стройматериалов закуплен – приступаем к непосредственному строительству двухскатной крыши.

Строим двухскатную крышу своими руками

Итак, теперь мы вплотную подошли к такому моменту, как установка стропильной системы двухскатной крыши. Начинается этот процесс с возведения балочных перекрытий.

Вариантов их монтажа всего два:

Если помещение чердака не планируется использовать в качестве жилья, то для перекрытий подойдут доски размером 50 ? 150 мм.
Для обустройства мансарды уже потребуется брус с размерами 150 ? 150 мм, причем каждый из них укладывается именно на несущие стены здания. Только так можно создать по-настоящему надежную и прочную мансардную конструкцию, только стоимость ее возведения будет на порядок дороже, чем строительство обычного чердака. Зато жилая зона дома значительно увеличится – решите, что для вас важнее и продумайте все до мелочей.

Балки перекрытия укладывают по всей ширине здания, оставляя по 500-600мм на выступ от несущих стен – это защитит стену от воды, стекающей со скатов крыши. По всему периметру дома на балках укладывают доску, которая станет основанием для стоек стен второго этажа – мансарды.

Для сооружения всех элементов крыши используются следующие крепежные материалы:

шурупы,
гвозди,
саморезы,
дюбеля,
проволока,
металлические угольники.

Как только будут установлены стойки, можно приступать к обустройству стропил.

Стропильная система чердака

Такая стропильная система двухскатной крыши своими руками является самой простой в техническом исполнении. Почему? Во-первых, потому что не нужно рассчитывать устройство стропил в зависимости от материала и расположения утеплителя.

А во-вторых, размеры сечения нам тоже не понадобятся.

Проще всего «укротить» двухскатную крышу правильной треугольной формы, ведь все ее составные части будут иметь идентичные размеры.

Кроме того у этой системы есть еще несколько неоспоримых преимуществ:

сечение стропил и брусьев обладает высоким запасом для несущей способности;
эта форма очень надежна, так как нагрузка на конструкцию распределяется равномерно, и исчезает риск деформации стропильных ног;
треугольная стропильная система – независимая конструкция, поэтому при возникновении неполадок в других элементах здания, она остается неповрежденной;
балка, укладываемая с небольшим выступом, выполняет также функцию каркаса для всего веса кровли – а это дополнительная надежность всего здания в целом.

Стропильная система мансарды

Речь пойдет именно только об одноуровневой мансарде, так как ее вполне можно соорудить своими руками. Возведение более сложных конструкций рекомендуется поручать опытным специалистам, так как легко можно ошибиться в расчетах без их помощи, и результат будет плачевным.

На балку выставляется доска, от которой отпиливается нижняя часть – делается это для того, что не было зазоров между балками и стропилами.

На доску (100 мм) нужно уложить балку, отчертить линию на месте их стыковки. Затем по этой линии доску необходимо распилить, в результате чего должна получиться скошенная доска, которая будет плотно прилегать ко всем балкам перекрытия.

Далее стропильная система двухскатной крыши предполагает установку получившихся досок на то место пересечения двух стропил. Затем нужно вновь нарисовать линию и отрезать от доски ненужную часть.

Опять-таки по этой линии производим распил и так далее. Выполнение этих действий обеспечит плотное и точное закрепление верхней части стропильной системы, к установке которой можно приступать. С помощью накладки закрепляйте каждый ряд стропил вверху (на коньке), в завершение скрепите получившуюся обвязку специальным ригелем, который будет выполнять роль перекрытия для потолка.

От того, насколько прочно будут закреплены между собой стропила, напрямую зависит жесткость возводимой конструкции. Лучше всего использовать специальные накладки из металла – так вы сможете добиться наибольшей прочности крыши.

Когда все ряды стропил будут зафиксированы, можно начинать проверку правильности создания фронтонов – они должны быть расположены строго под прямым углом. Тут пригодится строительный отвес – вещь незаменимая для подобных ситуаций.

Когда правильность конструкции не вызывает никаких сомнений, можно начинать капитальное закрепление всех деталей между собой, в этом поможет мягкая проволока, гвозди или скобы.

Теперь нужно натянуть бечевку по верхней точке фронтонов, так будет удобнее устанавливать средние стропила на едином уровне.

Чтобы исключить возможность провисания стропильной системы, надо усилить средние стропила специальными подкосами.

Установка подкосов обычно не вызывает никаких сложностей: нижняя их часть закрепляется к стойке мансарды, а верхняя – к середине стропильной ноги, где нужно выпилить паз необходимой глубины. Для закрепления конструкции нужно выбирать гвозди от 200 мм.

Вот и все – стропильная система двухскатной крыши своими руками готова! Остается только соорудить обрешетку и покрыть крышу кровлей, но это уже совсем другие технологии, о которых разговор пойдет в следующей статье.

Здравствуйте! Меня зовут Виктор Каплоухой. По образованию я инженер, окончил технический университет. Увлечения: IT, техника и технологии. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

roof-tops.ru

Стропильные системы для двускатных крыш

Любое здание, независимо от того для каких целей оно предназначено, всегда должно иметь крышу. Их может быть несколько видов, а выбор зависит от финансовых возможностей и фантазии заказчика. В этой статье поговорим о двухскатных вариантах постройки крыш зданий.

Такой тип крыш применяется в строительстве уже давно. Стаж его применения исчисляется несколькими столетиями. Отличается от других типов крыш простотой и надёжностью, хорошей устойчивостью и возможностью эксплуатации в разных климатических условиях.

Слово двускатная в названии говорит о том, что крыша имеет две прямоугольные плоскости, которые устанавливаются под определённым углом к стенам здания. Такие плоскости называют скатами. Установка и монтаж скатов под углом к горизонту обеспечивает самостоятельный сток дождевой воды и других видов природных осадков.

Конструктивные особенности таких крыш

Практически все конструкционные элементы крыши этого типа изготовлены из древесины. Для изготовления стропильной системы крыши используется доска, брус, балки, которые могут иметь разную длину, форму и сечение. Давайте рассмотрим их более детально.

Мауэрлаты. Для их изготовления используется брус из хвойной породы древесины. Сечение такого бруса не может быть менее 10 см. Его укладывают по периметру строящегося здания, чтобы нагрузка от всей крыши равномерно распространялась по несущим стенам.
Стропильные ноги. Это тоже брус, но несколько иных размеров. Наиболее распространённый размер бруса для стропила, это 10×15 см. Из него собирают треугольную стропильную систему двухскатной крыши. В зависимости от используемого кровельного материала, стропильные ноги устанавливают с разным шагом. Он не может быть менее 60 см.
Лежни. Это тоже квадратный брус из хвойных пород дерева. Он может иметь сечение 10×10 или 15×15 см. Он предназначен для укладки на внутренние несущие стены. Также служит для более равномерного распространения нагрузок, передаваемых стропилом от конструкции крыши.
Стойки. Изготавливают из бруса такого же размера, как и лежни. Служат для равномерного распространения нагрузки на внутренние несущие стены.
Подкосы. Предназначены они для соединения стропильных ног с другими несущими элементами. Благодаря им получается крепкая строительная конструкция, которая в состоянии выдержать большие внешние нагрузки.
Обрешётка. Для её изготовления берут обрезные или не обрезные (предварительно снимают кору) доски. Укладывают перпендикулярно стропильным ногам. При изготовлении крыши из мягкой кровли, обрешётка выполняется сплошной. Для её изготовления можно использовать влагостойкую фанеру, которую укладывают и закрепляют на стропилах.
Конёк. Это место, в котором производится соединение обоих скатов, Это делается в верхней части крыши. Конёк располагается горизонтально и проходит через все стропила.
Свес крыши. Это элемент конструкции крыши, который выступает от наружных стен примерно на 0,4–0,5 м и защищает их от стекающей дождевой воды.
Кобылки. Эти элементы применяют для устройства свеса крыши, когда стропильные ноги имеют недостаточную длину для этого.

Какие бывают виды стропильных систем

В зависимости от того какими способами происходит распределение и снижение нагрузки на несущие стены дома, применяют два вида стропильных систем двускатной крыши. Это может быть наклонная или висячая система. В обоих случаях главным элементом системы выступает стропильная нога. Давайте немного более подробно взглянем на эти системы.

Наклонные стропильные системы двухскатной крыши имеют возможность для перекрытия с пролётом до 7 метров. Если пролёт имеет большую длину, то потребуется установка дополнительных опор для стропил. При установке одной опоры длина пролёта будет равна 12 метров, а если их будет два, то уже 15 метров. Упор наклонных стропил осуществляется на верхние ряды стеновой кладки или венец деревянного сруба.
Установка висячих стропильных систем двухскатной крыши предусматривает, что опорой будет несущая стена. Промежуточная балка для поддержки стропил не устанавливается. Такой вид стропильных систем наилучшим образом подходит для зданий, у которых стены изготовлены из лёгких материалов. Достаточная жёсткость и крепость такой двускатной конструкции обеспечивается установленными стойками, ригелями, подкосами и прогонами.

Установка элементов конструкции крыши

Первым шагом при постройке крыши всегда является укладка и крепление мауэрлата. Но перед этим обязательно необходимо провести на стенах гидроизоляционные работы. Для этого существует множество различных материалов. Начиная от мастик и заканчивая простым рубероидом.

Мауэрлат укладывают по всему периметру несущих наружных стен, ближе к их внутренним краям. Если стены строящегося дома деревянные, то допускается использование верхнего бревна вместо мауэрлата. Укладка и монтаж его производится строго по уровню.

После укладки мауэрлата, производят его крепление к несущим стенам. Вид крепежа зависит от материала, из которого были построены стены. Чаще всего применяют анкерные болты. Необходимо заметить, что работа сопряжена с трудностями по высверливанию отверстий под анкерные болты. Нужна высокая точность разметки перед сверлением.

Вторым шагом при возведении крыши будет установка и монтаж стропильных ног. Если несущие наружные стены изготовлены из кирпича, бетонных или иных блоков, то оконечности стропил в месте контактов со стеной обрабатывают средствами от гниения древесины.

После установки стропил на мауэрлат, производится их крепление с помощью проволочной скрутки. Первыми устанавливают стропильные ноги по краям крыши. После этого натягивают по коньку шнур и производят установку промежуточных стропил. При этом нельзя забывать о проверке горизонтальных и вертикальных углов каждой установленной стропильной ноги.

Третьим шагом возведения крыши будет установка конька. Концы конька устанавливают во фронтоны дома, обеспечив их гидроизоляцию. После укладки и монтажа конькового бруса необходимо проверить его горизонтальность. Если есть небольшие отклонения, их устраняют с помощью прокладок, которые устанавливают между коньком и стропилом.

Примерный расчёт стропильной конструкции

Высокая надёжность и долговечность не только кровли, а и всего дома, всецело зависит от правильного и точного расчёта системы стропильных конструкций двускатной крыши. Неправильно подсчитанная нагрузка или неверно распределенный вес кровли, могут стать причиной разрушения несущих стен, а то и всего дома.

Начинают расчёты стропильных систем всегда с определения всех возможных нагрузок на кровлю от внешних воздействий и собственного веса. Здесь необходимо учесть особенности конструкции крыши. Что за кровельный материал будет использоваться, наличие утеплителя под кровельным материалом, какая обрешётка и другие факторы.

Следующим шагом необходимо определиться с наклоном скатов крыши. Специалисты рекомендуют минимальный угол не менее чем 10–15 градусов, но он ограничивает возможность применения большинства материалов для кровли. Поэтому рекомендуется в первую очередь до расчёта, определиться с материалом для кровли.

При увеличении угла наклона скатов происходит добавление расходных материалов, что повлечёт за собой и прибавку материальных затрат. Но зато улучшается эксплуатационная надёжность сооружения. Если угол наклона равен или больше чем 45 градусов, можно использовать любой кровельный материал.

Произвести точный и правильный расчёт конструкции крыши самостоятельно довольно сложно. Лучше всего, если расчёт будет выполнен специалистами. Если на строящийся дом имеется проектная документация, то там имеется все необходимые данные для возведения крыши. Ими и следует руководствоваться.

Несколько советов

Если кровля крыши будет состоять из металлических конструкций, то мауэрлат лучше устанавливать также из металла. Это может быть швеллер, двутавр или любой другой металлический профиль.

Выбирая материал для стропил и других конструкций, которые будут из дерева, обращают внимание на то, чтобы не было гнили, сучков и трещин. Их не должно быть, но если материала без сучков найти невозможно, их длина не должна быть более трети толщины доски. Все деревянные изделия (стропило, мауэрлат, и другие) должны иметь влажность не более чем 20%.

Для придания прочности конструкции особо важных элементов не используйте строительные гвозди. Древесина подвержена усыханию, а в этом случае гвозди не смогут обеспечить надёжность соединения. Лучше использовать металлические накладки и болтовые соединения.

Надеемся, что из этой статьи вам получилось узнать некоторые сведения по строительству двускатных крыш. Будет хорошо, если она поможет вам в ваших строительных начинаниях.

krovlya.guru

Стропильная система двускатной крыши и ее составляющие

Последовательность составления двускатной крыши:

Расчёт площади крыши

Чтобы составить правильную смету на постройку дома, необходимо точно вычислить площадь крыши. Расчёты могут быть усложнены особой формой кровли, выступами и впадинами. К примеру, всего одна стропила эркера может существенно повлиять на общую сумму расходов во время строительства. Стропильная система эркера включает в себя много материалов, поэтому важно учитывать в расчётах и её.

Действия, которые необходимо выполнить при вычислении общей площади крыши:

Не надо высчитывать площадь вентиляционных отверстий, труб мансардных окон и подобных объектов.
С большой точностью высчитайте длину ската крыши от нижней части конька до крайней части карниза.
Учитывайте в расчётах брандмауэрные стены, парапеты и свесы.
Учитывайте тип и вид кровельного материала.

На заметку – для рулонных материалов и черепицы длина скатов уменьшается на 70 см.

Всю площадь крыши нужно разбить на отдельные элементы, после чего высчитать площадь каждого, а в конце суммировать их все. Площадь каждого из элементов рассчитывается по соответствующим математическим формулам. Читайте также: "Полувальмовая крыша: стропильная система".

Монтаж стропильной системы, смотрите на видео:

Расчёт площади должен производиться только по карнизным свесам. После вычисления площади каждого ската узнайте уклон. Для этого нужно каждый элемент умножить на косинус угла уклона крыши. Вот и пригодилась школьная математика в жизни.

Простую площадь наклонной поверхности можно вычислить и самому, умножив площадь ската на косинус угла. Например, эта формула относится к двускатному типу крыши с наклоном в 30 градусов. Но если в проекте задуманы сложные фигуры под разными углами наклонов, то не обойтись без специальных компьютерных программ, которые облегчат расчёты.

Точный расчёт сложных строений можно получить только двумя способами:

Как мы уже указали выше, можно воспользоваться компьютерной программой для самостоятельного вычисления площади.
Можно воспользоваться услугами квалифицированного специалиста, который выполнит все расчёты сам.

Существуют несколько позиций, определяющих сопряжение двускатной ломаной и двускатной прямой крыши:

Коньковый брус ломаной крыши
Коньковый брус крыши балкона
Стропила прямой крыши
Дверная рама балкона
Фронтон двухскатной крыши мансарды
Гидроизоляция
Целая обрешётка
Кровля.

Этот рациональный приём часто применяют для увеличения площади пространства крыши. Затем это, в свою очередь, применяется для увеличения площади жилого пространства.

Совокупность висячих и наклонных стропил составляет несущую часть крыши из шифера. Эта часть крыши принимает на себя все основные нагрузки, которые затем передаются непосредственно на каркас самого строения.

Самым основным элементом несущей части являются стропильные ноги. На протяжении всего ската они опираются своими нижними концами на балки перекрытия. С другими элементами в конструкции они образуют фермы.

Верхние же финиши должны опираться на прогон, который передаст нагрузку внутренним стойкам. Об устойчивости можно не беспокоиться, она достигается за счёт подкосов, раскосов и связей по диагоналям.

Таким образом, вы смогли из этой статьи больше узнать о двускатной крыше. Надеемся, что эта информация пригодится в ваших строительных начинаниях!

kryshadoma.com

виды и монтаж для разных форм скатных крыш

Хороший фундамент – еще не означает, что дом простоит «верой и правдой» на протяжении долгих лет. Еще одна крайне важная составляющая – надежная и качественная стропильная система для крыши. Давайте разберемся, как она устроена в случае скатной крыши, каких видов бывает и из каких элементов состоит.

Содержание материала:

Стропильные системы крыши

Какими должны быть стропила для крыш

Вот несколько видов стропил, которые чаще всего используются в современном строительстве:

металлические сложно изменить, но этот материал долговечен;
деревянные просты в использовании и изменении, но требуют дополнительной обработки;
деревянные двутавровые балки (сделаны из бруса и ОСП) отличаются ровностью при максимальной длине до 12 метров, но стоимость выше обычной системы из дерева;
железобетонные не поддаются изменениям вообще, но их выделяет длительный срок службы;
смешанные или комбинированные системы.

Каждый из них обладает своими плюсами и минусами, которые включают в себя прочность, цену, легкость монтажа, возможность небольших изменений, связанных, к примеру, с несоответствующими размерами, взаимодействие с окружающей средой. В данном материале пойдет речь о самом популярном материале для изготовления стропил - дерево. выделим основные задачи, которые ставятся перед конструкциями данного вида.

Первое, и самое главное – прочность каждого элемента. Крыша не должна деформироваться или сдвигаться. Основа конструкции стропил – треугольник. Именно в виде треугольника делают фермы (рамы), крепящиеся параллельно. Неподвижные и жесткие, они «возглавляют» всю конструкцию.

Малая масса. Тяжелая крыша – это крайне плохо. Поэтому большинство элементов производят из дерева. Если же вес кровельной системы большой, то его усиливают металлическим каркасом. Основа – хвойные породы дерева небольшой влажности.

Каким требованиям должно отвечать дерево:

1-3 сорта. Без сколов, сучков и трещин.
Элементы из дерева не должны быть менее 5 см. по толщине, и с площадью до 45 кв. см.
Максимальная длина бруса из дерева хвойной породы не должна превышать 5-6 м.
Мауэрлат и прогоны изготавливаются исключительно из твердых пород дерева.

Главные конструкционные элементы стропил

Любой хозяин, планирующий возведение стропильной системы, обязан быть в курсе, из чего она состоит.

Мауэрлат. Основа всей конструкции. С помощью этого элемента устанавливается правильная нагрузка на все несущие элементы дома.
Стропильная нога. Задет наклон скату, придает крыше привлекательный вид, надежно закрепляет конструктивные части системы.
Затяжка. Не позволяет «расходиться» ногам. Крепко удерживает их в нижней части.
Прогон. Крепит стропильные ноги в верхней части системы (коньковый прогон) и по бокам (боковой прогон).
Обрешетка. Монтируется строго перпендикулярно относительно балок. Изготавливается из обрезанного бруса или досок.
Стойки/подкосы. «Добавляют» ногам еще больше стойкости.
Свес. Защищает основные конструкции здания от различных природных осадков.
Конек. Место, в котором закрепляются скаты.
Кобылки. Создают свес. Необходимы в случае, когда стропила не имеют необходимой длины.

Детали стропильных систем на примере двускатной крыши, которые можно использовать для различных конструкций крыши

Давайте разберемся с таким составным элементов стропильной системы, как ферма. Ее делают плоской, и, помимо растяжки, в нее включаются раскосы и сами балки. Закрепляются все эти детали таким образом, чтобы нагрузка на главные конструкции шла вертикально.

В случае, когда пролет довольно большой, то ферма делается из нескольких составляющих. Нижняя часть фермы – потолок чердака. Точное число ферм определяется после серьезных расчетов на каждом конкретном объекте.

Виды стропильных систем разных типов крыш

Все варианты конструкций определяются двумя основными видами устройства стропильных систем: висячими и наслонными.

Висячие

Идеально подходят для двускатных типов крыш, с небольшими пролетами – до 5 м., без внутренних перегородок. Нижняя опора – мауэрлат. В такой системе применяется затяжка, которая уменьшает распор конструкции на главные опоры здания.

Конструкция крыши висячего типа

Балки висячих стропил расположены внизу – они также играют роль балок перекрытия. В случае, когда перекрытие были изготовлены из железобетонных конструкций, они также могут быть затяжками системы.

Важные дополнения:

Не стоит использовать ноги в качестве основного опорного элемента для свеса крыши. Более оптимальный вариант – кобылка (при условии, что свес имеет ширину не более 1 м.). Нога, при таком решении, передает нагрузку по всей своей плоскости мауэрлату.
Когда древесина имеет влажность более 20%, стоит заранее приготовиться к тому, что после высыхания система начнет «ходить». Решение – использовать в качестве крепежей болты, которые всегда можно подтянуть. Но, еще более «продвинутый» вариант – «мощные» крепежные винты.
На верху крыши обязательно нужно закрепить ветровую доску (должна идти от самого мауэрлата до верха конька). Угол организовывается от мансарды. Нужно это для создания максимально прочной крыши, стойкой к ветровым нагрузкам.

Наслонные

Применяются для крыш с пролетами 9-15 м. Вверху такие стропила крепятся на коньковый прогон, внизу – на мауэрлат.

Наслонная стропильная система

Если пролет более 15 м., то вместо конькового прогона монтируется два боковых, которые дополнительно крепятся на стойки. В случае, когда будет создаваться чердак, в качестве опоры наслонных балок используют стену.

Особенности:

Любая конструкционная часть такой системы не должна быть толще 5 см.
Поверхности элементов должны быть максимально гладкими и обработанными.
Очень тщательно нужно отнестись к расчету нагрузок на каждый конструкционный элемент.
Мауэрлат должен располагаться строго в горизонтальном положении относительно вертикальных опор.
Симметрии нужно придерживаться и при монтаже подкосов со стойками.
Качественная вентиляция – залог того, что ваша система стропил не сгниет в будущем.
В точках соединения элементов с камнем или кирпичем нужна хорошая гидроизоляция.

В зависимости от выбранной застройщиком формы крыши, ее каркас также будет различным. Предлагаем изучить различные варианты для наиболее популярных верхних конструкций дома.

Односкатные крыши

Изготавливаются под углом 13-25 градусов, такие крыши имеют наиболее простые (в плане изготовления и монтажа) стропила. В случае небольшого здания с пролетами до 5 м. применяется наслонная система. В случае, когда пролеты больше 5 м – дополнительно применяют фермы.

Двускатные

Тоже довольно простой вариант. Особенно, когда под такой крышей оборудуется чердак или мансардный этаж. Углы наклона – 15-63 градуса. Если капитальные перегородки расположены на расстоянии до 6 м. (относительно друг друга) – монтируют висячие стропила. Для ходовых размеров дома 6х6 или 9х9 метров рекомендуем использовать следующие схемы устройства крыши.

Рекомендуемая схема монтажа стропильной системы висячего типа для двускатной крыши

Увеличивая размеры дома, необходимо видоизменять (усиливать) конструкцию. В таких случаях необходимо использовать наслонную технологию.

Варианты двускатной крыши для пролетов более 10 метров: применение наслонной стропильной системы

Вальмовые или четырехскатные

Правила устройства стропильной системы вальмовой крыши

С углами наклона 20-60 градусов, и пролетами не более 13 м. Обязательное условие – внутренние усиливающие элементы. Для крыш такого типа используются фермы, или же монтируются стропила для крыш наслонного вида.

Ломанная крыша

Монтаж стропил ломанной крыши

В нижней своей части может обладать наклоном до 60 градусов, в верхней – пологая. Ввиду этой особенности мансардная площадь становится несколько больше. Используются такие же типы стропил, как и в варианте с четырехскатными крышами. Но, рекомендуется применять фермы.

Дополнительные элементы

Для создания максимально прочной крыши, каждая составная часть конструкции должна очень прочно соединяться с каркасом и остальными элементами. При этом крайне важно учитывать силу ветра и направление возможных механических нагрузок.

Более того, стоит обращать внимание еще и на древесину. Она может растрескаться из-за пересыхания. Поэтому важно создать такую конструкцию, в которой каждый элемент будет «работать» максимально слаженно.

Раньше все конструкционные элементы стропил закреплялись врубками. Но, это было не слишком «дешевое и экономичное удовольствие», так как необходимо брать деревянные элементы большого сечения.

Способы крепления стропил к мауэрлату и коньковому прогону

Так, сегодня для крепежа используются не врубки, а специальные болты и нагели:

Накладки из металла с атникоррозийным покрытием – еще один вариант крепежей. Они монтируются на элементы системы с помощью зубчатых пластин или гвоздей. Преимущества таких креплений следующие:

Небольшой расход на одну единицу древесины.
Простота монтажа.
Высокая скорость закрепления.

Перфорированные элементы крепления: углы, пластины, опора бруса

Особенности установки стропильной системы и мауэрлатов двускатных крыш

Схема установки стропильной системы в случае двускатной крыши

I – мауэрлат, II – стропильная нога, III – перекрытие.

Использовать узкие стропильные ноги – «прямой путь» к провисанию системы в будущем. Чтобы не допустить этого, нужно применить специальную решетку – укрепление, в которую входят подкосы, стойки и ригеля. Чтобы создать ее, нужно взять древесину толщиной 2,2 и шириной 15 см., или использовать пластины из дерева диаметром минимум 13 см.

Стропила крыши – несущая конструкция скатов. Она состоит из элементов, которые можно соединять между собой ригелями, распорками, стойками и т.п. Материал для опорных балок, помимо наиболее распространенного – древесины, может быть любым – металлом, железобетоном или же смешанным.

Таблица для расчета стропильной системы в зависимости от расстояния между собой и длины

Древесина (брус) должна иметь сечение от 40 на 150 до 100 на 250 мм. Зависит эта цифра от удаленности ног одна от другой, и числа осадочных нагрузок для конкретной области (расчет проводится отдельно).

Доска не должна иметь более 5 см в поперечном сечении. Ширина прямо пропорциональна длине. К примеру, если ваша доска 5 м в длину, то ее ширина не должна быть менее 13 см. Немаловажен и основной материал обрешетки крыши. При его выборе стоит уделить внимание наличию сучков, сколов и трещин. Если найти максимально ровные бруски дерева не получается, то максимальная длина сучков не должна быть более 1/3 толщины древесины.

Последний шаг монтажа стропил для крыши – надежное закрепление каждого элемента. Скобы и металлические углы – самые оптимальные элементы для этих целей. Но, в современном строительстве все чаще стали использовать болты.

krovportal.ru

Стропильная система двухскатной крыши: расчет, чертежи и видео-инструкция

Двускатная крыша с давних времен является самым распространенным типом кровли при строительстве малоэтажного дома.

Простая конструкция, отличная устойчивость и приспособленность к различным климатическим условиям наряду со стандартным подходом в строительстве и быстротой возведения стропильной системы являются весомыми аргументами, проверенными многолетней строительной практикой.

Особенности и виды двускатных крыш

Двускатная (она же щипцовая) крыша состоит из двух наклонных прямоугольных плоскостей – скатов, установленных под углом к наружным стенам постройки.

За счет наклона скатов происходит естественный сток природных вод (дождя, талого снега).

Существует три основных вида двускатных крыш:

Симметричная – выполняется в форме равнобедренного треугольника. Классическая конструкция и простота возведения сделали этот вид крыши самым популярным у строителей и частных застройщиков;
С неравномерными углами наклона – имеет несимметричные скаты, идущий не через центр дома конек и различную длину карнизных свесов. Такая кровля выражает архитектурную особенность строения и выглядит очень оригинально в плане дизайна, но обладает существенным недостатком – нерациональным использованием чердачного помещения;
Ломаная – верхняя часть такой крыши более пологая, а нижняя имеет крутой уклон. Такая кровля рекомендована в тех случаях, когда чердачное помещение планируется использовать под мансарду или жилую комнату.

Стропильные системы

Двухскатная кровля должна прочной и относительно легкой, поэтому большое внимание уделяется устройству стропильной конструкции.

Ее выполняют таким образом, чтобы крыша могла выдержать нагрузки и при этом не оказывала бы большого давления на фундамент здания.

Устройство стропильной системы щипцовой крыши различается использованием опорных оснований для стропил.

Существует три вида системы стропил:

висячая
наслонная
гибридная.

Соответственно, в конструкциях стропильных систем используют висячие, наслонные или одновременно оба вида стропил.

Висячие стропила используются, когда расстояние между опорами составляет максимум 6,5 метра.

Наслонные стропила устанавливаются при наличии несущей средней стены или столбчатых опор внутри.

В первом случае закрепление стропил осуществляется с помощью стены и конька крыши, которые являются опорами для краев стропильных «ног».

Второй способ установки используется в домах, имеющих среднюю несущую стену (промежуточную опору), на которую опирается средняя часть наклонных стропил.

Конструкция висячих стропил работает не только на изгиб, но и на сжатие.

Для снижения распирающего усилия, создаваемого стропильными «ногами», их соединяют стяжкой.

Балки наклонных стропил работают лишь на изгиб.

При этом затраты значительно меньше, чем при строительстве любой другой кровли.

Самым лучшим вариантом считается гибридная стропильная система двускатной крыши, которая предполагает чередование висячих и наклонных стропил.

В некоторых случаях бывает невозможно устанавливать только висячие или только наслонные стропила.

Такая комбинированная система стропил укрепляет конструкцию и снижает затраты на материалы.

Справа на фото вы можете видеть чертеж (схему) стропильной системы двухскатной крыши.

Несущими элементами двускатной крыши являются:

стропильная система, включающая в себя:
- стропильные ноги
- вертикальные стойки
- ригели
- распорки
- наклонные подкосы
- коньковой прогон
мауэрлат – брус, который укладывается по периметру конструкции или подкладывается под стропильную ногу.

Монтаж и сборка стропил

До установки стропил выполняется крепление мауэрлата к продольным стенам с использованием анкерных болтов.

Затем определяется оптимальное сечение стропильных ног с учетом их длины и шага между ними.

Если требуются пиломатериалы не той ширины и длины, которые имеются в наличии, то нужные размеры достигаются путем их сращивания с помощью крепежных элементов.

При использовании утеплителя расстояние между стропилами необходимо подобрать таким образом, чтобы теплоизоляционный материал пришлось обрезать как можно меньше.

Установку стропил двускатной крыши производят в следующем порядке:

Изготавливается шаблон, который будет использоваться при создании стропильных ферм. Для этого две доски (длиной, равной длине стропильной ноги) соединяются между собой гвоздем с одного края.
Свободные концы досок этой конструкции (ножниц) кладутся на опоры, в тех местах, куда будут опираться стропильные ноги. Таким образом, получится угол наклона ската крыши, который фиксируется несколькими гвоздями. Для лучшей фиксации угла между досками закрепляется поперечная перекладина.
Изготавливается второй шаблон (лучше из фанеры) для выполнения монтажных запилов на стропилах.
С помощью этого шаблона на стропилах вырезаются монтажные запилы. Затем стропила соединяются под углом наклона ската. Получается треугольник, который называют стропильной фермой. Его поднимают на крышу, используя вспомогательные конструкции (лестницу, лаги и др.), и прикрепляют к мауэрлату.
Сначала устанавливаются две крайние фронтонные фермы. Чтобы выполнить правильную горизонтальную и вертикальную установку, к ним крепят временные подкосы.
Между вершинами крайних ферм протягивается шнур, обозначающий будущий конек и указывающий уровень для остальных промежуточных стропил.
После этого поднимаются и устанавливаются все остальные стропильные фермы на соответствующем друг от друга расстоянии (минимум 0,6 м).
Громоздкие конструкции при необходимости укрепляются подкосами, ригелями, подпорами и др.
Коньковый брус устанавливается на специальных опорах. К нему крепятся диагональные, промежуточные и короткие стропила.

Расчет нагрузок и угла наклона

Проектирование сложной кровельной конструкции требует профессионального расчета.

Но расчет стропильной системы двускатной крыши небольшой площади можно произвести самостоятельно, используя для этого несложные инструкции и простые формулы.

Закончив такой подсчет, желательно проконсультироваться у специалиста, чтобы окончательно убедиться в надежности будущей кровли.

В первую очередь следует определиться с углом наклона скатов.

Небольшой (5°-15°) наклон подходит только для некоторых видов кровельных покрытий, поэтому следует сначала выбрать кровельный материал, а затем рассчитывать стропильную систему.

Очень важно грамотно подсчитать временные (ветровые и снеговые) нагрузки.

Пределы снеговой нагрузки зависят от климатического района и лежат в пределах 80-320 кг/м2.

Для кровли с наклоном до 25° применяется коэффициент перехода от снежного покрова на крышу, равный 1.

Для крыш с большим уклоном коэффициент равен 0,7.

Например, если нагрузка снегового покрова на землю составляет 130 кг/м2, то нагрузка на кровле с наклоном 25°-60° составляет 130×0,7=91 кг/м2.

Для подсчета ветровой нагрузки используется коэффициент изменений ветрового давления и аэродинамических влияний.

Помимо временных нагрузок обязательно рассчитывается постоянная нагрузка, которую создает вес кровельного пирога.

Он включает в себя вес обрешетки и контробрешетки, теплоизоляционного слоя, кровельного материала, а в случае с мансардой – и вес внутренней отделки потолков.

В среднем величина постоянной нагрузки составляет 40-50 кг/м2.

Большое значение в строительстве двухскатной крыши имеет угол ее наклона.

Он должен определяться не столько архитектурными особенностями строения, сколько климатическими особенностями региона и видом устанавливаемой кровли.

Крутой угол наклона крыши необходим в тех регионах, для которых характерны частые выпадения осадков.

Пологие скаты подходят для районов с сильными ветрами, где необходимо разгрузить крышу от ветровых нагрузок.

Величина угла наклона скатов щипцовой крыши колеблется в пределах 5°- 90°.

Наиболее распространены крыши с углом наклона 35°- 45°.

Этот вариант наиболее экономный в расходовании строительных материалов и обеспечивает равномерную нагрузку по всему периметру постройки.

Чердачное помещение при таком угле наклона имеет холодный тип и не пригодно для проживания.

Стропильную систему двускатной крыши можно рассчитать самостоятельно, воспользовавшись справочниками и специализированными Интернет ресурсами.

Но в любом случае необходимо посоветоваться со специалистом.

Ведь крыша здания – главнейший элемент его конструкции, который должен быть прочным и надежным.

В заключении представляю вам наглядный видео-урок по устройству и монтажу стропил двускатной крыши:

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

Сергей Новожилов - эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

proroofer.ru

Стропильная система двускатной крыши своими руками: схема и чертежи

Неудачно оформленный верх здания сведет «на нет» все внешние фасадные решения. Однако внешняя непрезентабельность – это еще не все, ведь грамотно построенная крыша – это эффективная защита строения от внешних воздействий, обеспечивающая долгий срок его эксплуатации. Естественно актуальность этого вопроса в первую очередь остро стоит для тех, кто решился на постройку индивидуального дома или коттеджа. Еще на стадии проектирования ему нужно, к примеру, определиться с формой кровли и решить – стропильная система двухскатной крыши будет реализована или может быть односкатной.

Оглавление:

Двухскатная крыша: суть понятия
Стропильная система двускатной крыши
Угол наклона
Стропильная система односкатной крыши

Двухскатная крыша: суть понятия

Двухскатная крыша или же двускатная/щипцовая – конструкция, имеющая два наклонных ската по направлению от конька до наружных поверхностей стен. Эта форма по праву считается самой оптимальной по практичности, эффективности, внешнему виду и стоимости. Она предполагает систему, когда стропила опираются друг на друга, а соединенные пары скрепляются обрешеткой. Торцевые стены двускатной крыши, имеющие треугольную форму, называются фронтонами или щипцами (отсюда щипцовая). Как правило, под сводом такой крыши обустраивается чердачное помещение – жилое или нежилое. В любом случае для его освещения выполняются фронтонные окна.

Стропильная система двускатной крыши

Особенности конструкции

Двускатная стропильная система формируется:

стропилами;
подкосами;
мауэрлатом;
обрешеткой.

Справка! Мауэрлат – это кровельный конструкционный элемент. Физически представляет собой бревно или брус, укладываемый по периметру наружных стен здания. Его назначение – крайняя нижняя опора для стропил. В классическом исполнении выполняется из древесины, хотя, если кровельный каркас производится из металла, то мауэрлат может выполняться из двутавра, швеллера, пр.

Верха стропильных ног скрепляются внахлест с использованием специальных накладок. Внизу концы прикрепляются к мауэрлату (опорному брусу из бревна, с обработкой в 2 канта). Стропила двускатной крыши, в зависимости от пролета и формы кровли, могут входить в состав висячей или наклонной системы.

Ферма наклонная

Стропильная система двускатной крыши с мансардой устраивается в зданиях, где есть внутренние несущие стены, которые играют роль опор для такой конструкции. Кроме того, в проекте обязательно расчетным путем определяется количество дополнительных опор. При этом учитывается ширина пролета. Если этот показатель составляет до 10 метров, то достаточно одной промежуточной опоры, а если от 10 метров – то потребуется два и больше элемента.

Для монтажа на внутренние стены также предназначены специальные стойки из расчета 4 единицы на 6 м. К ним затем прикрепляются прогоны или коньковый брус. Описанное выше устройство щипцовой крыши является отличной технологией, если возможности позволяют использовать пиломатериалы малой длины. Кроме того, такая конструкция наиболее проста в монтаже.

Ферма висячая

Висячие системы предназначены для построек с большими пролетами и отсутствием внутри несущих стен. Стойкость к воздействиям различного характера и интенсивности обеспечивается благодаря 2 поясам:

верхнему, состоящему из пары стропильных ног;
нижнему, представляющего собой набор жестко соединенных в ферму затяжек.

Если говорить более просто, то двускатная стропильная система висячего типа предполагает укладку стропил концами на наружные стены. Функцию опоры для них выполняет мауэрлат.

Справка! Мауэрлат распределяет сосредоточение нагрузки, которая передается в точках опоры стропил на всю плоскость верха стены. Кроме того, посредством него крыша привязывается к стенам строения.

Висячая ферма позволяет при отсутствии внутренних опор реализовать полноценную двухскатную крышу, а также подвесить к ее нижнему поясу элементы конструкции перекрытия чердачного пространства. И еще один важный момент: если длина пролетов превышает 9 метров, выполняется дополнительная решетка – стойки + подкосы + ригели. Таким образом жесткость системы увеличивается и стропила не будут прогибаться. Собирать конструкцию такого вида нужно на земле и уже в готовом виде она монтируется на верху здания.

Угол наклона

Ключевая характеристика любой кровли – угол наклона. Именно от его величины зависит насколько оперативно и эффективно осадки будут отводиться с крыши. Определяющим фактором при проектировании кровли является особенности климата. Если местность находится в засушливой зоне, то уклон может быть от 25 до 45 градусов, а в регионах с большим количеством осадков оптимальная величина угла наклона 45-60 градусов.
Одновременно с этими маркерами нужно учесть и прямую зависимость угла наклона ската и парусности: чем большое угол, тем выше парусность. Это имеет критическое значения для конструкций, расположенных в районах, где частое явление – сильные ветра. Поэтому рассчитывая двухскатную крышу нужно сделать так, чтобы ее наклон не явился причиной чрезмерных ветровых нагрузок, способных ее разрушить.
Если в разработке крыша мансардного типа, то еще одним важным фактором является вид внешнего покрытия кровли. К примеру, применение черепицы или шифера допускается на скатах с углом от 22 градусов, в противном случае велик риск, что осадки будут проникать через стыки в подкровельное пространство.
Величина наклона ската также влияет и на общую цену кровельной конструкции. Чем выше крыша, тем большее количество материалов потребуется и, как результат, больший финансовый ресурс будет затрачен.

Справка! Независимо от климатической зоны, в которой находится здание, угол наклона двухскатной крыши не может быть меньше 5 градусов.

Стропильная система односкатной крыши

Односкатная крыша в последние годы также становится популярной. Ее выбирают за разнообразие возможных декоративных решений. Это обуславливается простотой конструкции, а, следовательно, ее малым весом.

Схема постройки односкатной кровельной конструкции понятна даже для непрофессионала:

Посредством стропил выполняется перекрытие пролета, образованного торцевыми сторонами строения.
Величина угла наклона ската зависит от показателя перепада высоты стен.

Для обеспечения разницы высот, необходимой при устройстве односкатной крыши может использоваться один из двух способов:

Кирпичная (как вариант) кладка стен выполняется таким образом, что одна из противоположных несущих стеновых конструкций выше другой.
Противоположные стены одинаковой высоты, но на одной из них производится монтаж специальных подпорок. На них и укладывается прогон, на который в свою очередь опираются верхние концы стропил.

Исходя из логики первый вариант подходит при возведении строений из любых штучных стройматериалов. Во втором же случае, предоставляется возможность экономии расходных материалов.

Справка! Уклон односкатной кровельной конструкции не может превышать 50-60 градусов. Профессиональные кровельщики указывают, что оптимальными показателями в данном случае являются 18-35 градусов.

При расчете строительной системы односкатной крыши нужно заложить такой запас прочности, чтобы она выдерживала не только собственный вес, но и была устойчива к дополнительным внешним нагрузкам: ветровой и снеговой. При этом величина угла ската влияет на интенсивность указанных нагрузок.

Надежность односкатной крыши

Прочностные качества конструкции напрямую зависят от шага стропил. При уменьшении шага, величина расчетной нагрузки повышается. С другой стороны, если величина шага неоправданно занижена, то имеет место увеличение веса кровли, что в большей степени нагружает стены и фундамент здания. При слишком большом шаге стропильных элементов устойчивость крыши к воздействию внешней среды критически снижается.

Внимание! Расчет стропильных конструкций (односкатных, двухскатных) сейчас может выполнить грамотно даже непрофессионал. Для этого необходимо воспользоваться специальными компьютерными программами. Как вариант, на многих сайтах кровельных компаний представлены он-лайн калькуляторы, где также можно выполнить такие расчеты. Проект будет действительно качественным, если в нем отражается шаг, габариты, размеры сечений конструкционных элементов, а также схемы устройства всех составных узлов каркаса крыши.

Если предполагается строительство крыши с небольшими пролетами, то в качестве стропил могут быть использованы балки или доски. В том случае, когда длина пролета больше 4,5 метра, придется позаботиться об удлиненных стропильных ногах.

Подбор материалов для стропильных конструкций – это отдельная тема для обсуждения, которая освещается в других материалах нашего сайта. Сейчас же, хотим сделать акцент на том, что все элементы кровельных систем должны быть отлично высушены. Также они не должны содержать изъянов, влияющих на их прочностные качества. Прежде, чем начинать монтаж ферм, деревянные элементы необходимо обработать специальным составом, который сделает их огнестойкими, а также инертными к биологической коррозии. Таким образом, создается большой рабочий ресурс как стропильной конструкции, так и всей кровли в целом.

И еще один важный момент: правильно сформированная стропильная система позволит соорудить кровлю, которая будет эффективно защищать здание от воздействия осадков, если стропильные ноги выступают на 30-40 см за края стен, образуя свес.

ofacade.ru