Phone-trade.ru

Умный дом
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стропильная система двухскатной крыши и ее устройство

Стропильная система двухскатной крыши и ее устройство

Владелец будущего частного дома при выборе крыши часто выбирает недорогой вариант с двумя скатами. Практичная и несложная конструкция такой кровли надежна, прочна и обеспечивает хорошую защиту от непогоды. Рассмотрим, как устроена стропильная система двухскатной крыши — важнейший элемент ее конструкции.

Вначале расчеты

Прежде чем выполнить любую работу, в том числе и установку стропил на двухскатную крышу, рекомендуется составить план. Вначале необходимо провести расчеты. Перед началом работ вам нужно выяснить следующие параметры:

    Угол наклона ската кровли. Он будет зависеть от многих факторов. В первую очередь учитывают атмосферные осадки, выпадающие в вашем регионе. Учитывайте принцип, чем больше снега зимой, тем круче должна быть двухскатная крыша.

На этом же этапе определяется тип стропильной системы. Чаще всего используется висячая и наслонная система. Установка стропил в каждом случае происходит по-разному. В первом случае большая часть нагрузки передается на мауэрлат. В верхней точке стропила опираются только друг на друга. Наслонная система подразумевает дополнительного упора – конькового прогона.

Висячий вариант самый простой. Его применяют в том случае, если длина стропил не будет превышать шести метров. Наслонная система подходит и для более широких домов. Но в этом случае нужно чтобы по центральной оси строения проходила капитальная стена или были установлены колонны.

После проведения всех расчетов и выбора типа стропильной системы делается план или чертеж. На нем указывается расположение всех элементов и мест крепления. Также с помощью плана можно легко составить смету расходов. Вы уже будите точно знать каких и сколько элементов и деталей вам понадобится.

Строительство домов

Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж – одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.

Содержание

  1. Стропильная система: правила расчета и разработки
  2. Элементы стропильной конструкции
  3. Материалы для изготовления стропил
  4. Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции
  5. Особенности обустройства стропил на разных крышах
    • двускатная крыша
    • шатровая крыша
    • вальмовая крыша
    • ломаная крыша
  6. Двухскатная крыша: установка стропил своими руками
    • расчет угла наклона и нагрузок
    • монтаж мауэрлата и стропил
  7. Общие рекомендации по монтажу стропильной системы

Стропильная система: правила расчета и разработки

Стропильная система – несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.

При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:

  1. Угол наклона крыши:
    • 2,5-10% — плоская кровля;
    • более 10% — скатная кровля.
  2. Нагрузки на крышу:
    • постоянные – общий вес всех элементов «кровельного пирога»;
    • временные – давление ветра, тяжесть снега, вес людей, которые проводят на крыше ремонтные работы;
    • форс-мажорные, например, сейсмические.

Величину снеговых нагрузок рассчитывают исходя из особенностей климата региона по формуле: S=Sg*m, где Sg – вес снега на 1 м2, m –расчетный коэффициент (зависит от наклона кровли). Определение ветровой нагрузки базируется на таких показателях: тип местности, нормативы ветровой нагрузки региона, высота здания.

Коэффициенты, необходимые нормативы и расчетные формулы содержаться в инженерно-строительных справочниках

При разработке стропильной системы надо рассчитать параметры всех составляющих конструкции.

Элементы стропильной конструкции

Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:

  1. Мауэрлат – основа конструкции кровли. «Фундамент» крыши крепится по периметру стен и равномерно распределяет нагрузку, защищает постройку от опрокидывания. Мауэрлат изготавливается из бруса, в деревянном доме роль этого составляющего выполняет верхняя обвязка стен.
  2. Стропильные ноги – удерживают вес кровельного пирога. Между стропилами укладываются листы утеплителя, а сверху монтируется обрешетка.
  3. Прогоны – брусья, горизонтально расположенные вдоль кровли. Выступают как опора для стропильных ног. Различают коньковый прогон (находится на вершине кровли, удерживает стропила) и боковые прогоны (находятся посередине стропильных ног).
  4. Стойки – дополнительные упоры для конька и стропил, берут на себя часть веса конструкции.
  5. Подкосы – наклонные брусья, подпирающие стропильные ноги. Усиливают прочность и жесткость сооружения.

Материалы для изготовления стропил

Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.

Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток – со временем стропила могут деформироваться, поэтому в несущую систему добавляют элементы из металла.

С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой – снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.

Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляцию

В промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.

Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции

Существуют два виды стропильных конструкций: висячие (распорные) и наслонные. Выбор системы определяется типом кровли, материалом перекрытия и природными условиями региона.

Висячие стропила опираются исключительно на внешние стены дома, промежуточные опоры не задействуются. Стропильные ноги висячего типа выполняют работу на сжатие и изгиб. Конструкция создает горизонтальное распирающее усилие, передающееся к стенам. При помощи деревянных и металлических затяжек можно снизить эту нагрузку. Затяжки монтируют у основания стропил.

Читать еще:  Современный утеплитель для кровли

Висячая стропильная система часто используется для создания мансарды или в тех ситуациях, когда пролеты на крыше составляют 8-12 м, а дополнительные опоры не предусмотрены.

Наслонные стропила монтируются в домах с промежуточной столбчатой опорой или дополнительной несущей стеной. Нижние края стропил фиксируются на внешних стенах, а их средние части – на внутреннем простенке или несущем столбе.

Установка единой кровельной системы над несколькими пролетами должна включать распорные и наслонные стропильные фермы. В местах с промежуточными опорами монтируют наслонные стропила, а где их нет – висячие.

Особенности обустройства стропил на разных крышах

Двускатная крыша

Двускатная крыша, согласно строительным нормам, имеет угол наклона до 90°. Выбор наклона во многом определяется погодными условиями местности. В районах, где преобладают обильные осадки лучше устанавливать крутые скаты, а там, где господствуют сильные ветра – пологие кровли, чтоб максимально снизить давление на сооружение.

Распространенный вариант двускатной крыши – конструкция с углом наклона 35-45°. Такие параметры специалисты называют «золотой серединой» расхода строительных материалов и распределения нагрузки по периметру здания. Однако в таком случае чердачное помещение будет холодным и здесь не получится обустроить жилую комнату.

Для двускатной крыши применяется наслонная и висячая стропильная система.

Шатровая крыша

Все скаты крыши имеют одинаковую площадь и одинаковый угол наклона. Конькового прогона здесь нет, а стропила соединяются в одной точке, поэтому монтаж такой конструкции достаточно сложен.

Шатровую крышу целесообразно устанавливать при выполнении двух условий:

  • основание постройки квадратной формы;
  • в центре сооружения имеется несущая опора или стена, на которую можно будет зафиксировать стойку, поддерживающую стык стропильных ног.

Создать шатровую крышу можно и без стойки, но при этом конструкцию надо усилить дополнительными модулями – стойками затяжками.

Вальмовая крыша

Традиционная конструкция вальмовой кровли предполагает наличие накосных стропил (диагональных), направленных к углам постройки. Угол наклона ската такой крыше не превышает 40°. Диагональные прогоны обычно делают с усилением, так как именно на них приходится существенная часть нагрузки. Изготовляют такие элементы из сдвоенной доски и прочного бруса.

Места стыковки элементов обязательно подпираются стойкой, которая повышает надежность сооружения. Опора располагается на расстоянии ¼ длины больших стропил от конька. На месте фронтонов двускатной крыши устанавливаются укороченные стропила.

Стропильная конструкция четырехскатной кровли может включать очень длинные диагональные элементы (более 7 м). В этом случае под стропила надо монтировать вертикальную стойку, которая будет опираться на балку перекрытия. В качестве опоры можно использовать шпренгель – балка располагается в углу крыши и фиксируется на смежных стенах. Шпренгельную ферму усиливают подкосами.

Ломаная крыша

Ломаные крыши обычно создаются для обустройства большей мансарды. Установку стропил при таком варианте кровли можно разбить на три этапа:

  1. Монтаж П-образной конструкции – опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции – балки перекрытия.
  2. Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
  3. Монтаж стропильных ног.

Двухскатная крыша: установка стропил своими руками

Расчет угла наклона и нагрузок

Расчет двухскатной крыши конечно можно произвести самостоятельно, но все же лучше это доверить профессионалам, чтоб исключить погрешности и быть уверенным в надежности конструкции.

При выборе угла наклона надо учесть, что:

  • угол 5-15° подходит не для всех кровельных материалов, поэтому сначала выбирают тип покрытия, а потом делают расчет стропильной системы;
  • при угле наклона свыше 45° — возрастают материальные расходы на закупку составляющих «кровельного пирога».

Пределы нагрузки от воздействия снега колеблются от 80 до 320 кг/м2. Расчетный коэффициент для крыш с углом наклона меньше 25° составляет 1, для кровли с уклоном от 25° до 60° — 0,7. Это значит, что если на 1 м2 приходится 140 кг снежного покрова, то нагрузка на крышу со скатом под углом 40° составит: 140*0,7=98 кг/м2.

Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем – 40-50 кг/м2).

Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.

Монтаж мауэрлата и стропил

Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.

Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:

  1. Сделать шаблон, по которому собирается стропильная система. Взять две доски (длина одной доски равна длине стропил) и соединить между собой гвоздем.
  2. Получившиеся «ножницы» уложить двумя краями в места, где будут крепиться стропильные ноги. Зафиксировать угол между балками поперечной перекладиной.
  3. Из фанеры изготовить еще один шаблон – он понадобится для изготовления монтажных запилов на стропилах.
  4. С помощью шаблона вырезать на стропилах монтажные запилы и соединить их под выбранным углом наклона ската. В результате получается стропильная ферма.
  5. Фермы поднять на крышу и прикрепить к мауэрлату:
    • установить фронтальные (крайние) фермы;
    • между вершинами фронтальных ферм натянуть веревку – она обозначит месторасположение будущего конька и станет ориентиром для крепления остальных стропильных ног;
    • монтаж остальных ферм (расстояние между стропильными элементами – не меньше 0,6 м).
  6. При необходимости, укрепить конструкцию подкосами, ригелями и подпорами.
  7. Коньковый прогон установить на специальные опоры и прикрепить к нему короткие, диагональные и промежуточные стропила.

Установка стропил: видео

Общие рекомендации по монтажу стропильной системы

  1. Затяжки для усиления стропил изготовляются по такому принципу: чем ближе к коньку располагаются затяжки, тем массивнее они должны быть. Их надо делать из деревянного бруса большего сечения и обязательно проконтролировать надежность соединительных узлов.
  2. Для того чтоб капли дождя не попадали верхние края стен дома и на стропильную конструкцию, необходимо сделать свес (длина от 55 см).
  3. Стропила из древесины перед установкой обязательно надо обработать антисептическим, противогрибковым средством и антипиренами для обеспечения пожаробезопасности.
  4. При болтовом соединении стропильных элементов обязательно надо использовать металлические пластины или шайбы – они помогут не допустить «утапливания» гайки в древесину.
Читать еще:  Минимальный уклон скатной кровли

Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео

Для качественной укладки кровельного материала необходимо монтировать обрешетку. Также с ее помощью предотвращается провисание крыши, увеличивается ее надежность и прочие эксплуатационные характеристики.

Обратите внимание! Деревянная обрешетка монтируется поверх изоляционных слоев. Ее укладка осуществляется перпендикулярно стропилам.

Качественная и правильно выполненная обрешетка позволит распределить нагрузку равномерно по всей площади. Расстояние между брусками зависит от выбранного материала для кровли, его габаритов и веса.

Двухскатная кровля – надежная, практичная и эффективная защита сооружения от воздействия внешних факторов. Здания с такой конструкцией смотрятся очень привлекательно и стильно. Разнообразие кровельных материалов и их широкая цветовая гамма позволяют экспериментировать с внешним видом сооружения.

Особенности крепления мауэрлата

Крепление опорного бруса – мауэрлата – к стене производится различными способами. Рассмотрим эти варианты:

Первый способ

Самый надежный вариант, который применяют при строительстве крыш с большой (обычно – более 250 квадратных метров) площадью, заключается в следующем.

При возведении стен, на которых предстоит крепить мауэрлат, сверху заливается бетонная балка, хотя чаще, конечно устраивают сплошной пояс из бетона по периметру здания, так называемый армопояс. При этом в него вмуровывают шпильки, сечением не менее 12 мм. Делается это таким образом, чтобы при креплении мауэрлата шпильки проходили через его ось, а от края бруса до края армопояса (балки) оставалось не менее 5 сантиметров.

Что касается промежутков – я рекомендую размещать шпильки не реже, чем через каждые два метра, но с таким расчетом, чтобы оба края каждой части бруса мауэрлата были закреплены. Рассчитать высоту шпильки нужно с учетом 3 см для закручивания гайки.

Несколько дешевле получается, если вместо шпилек вмуровать куски арматуры, а к ним приварить короткие болты, предварительно обрезав головки. При этом нужно следить, чтобы резьбы хватило для притягивания мауэрлата к стене.

Можно и не вмуровывать предварительно шпильки: в таком случае я использую анкера – но этот способ дорогостоящий.

Второй способ

Он очень похож на первый – только шпильки вмуровывают прямо в стену, во время кладки. В таком случае шпильки должны быть более длинные, и вмуровывают их поглубже.

Такое крепление не столь надежно, как в первом случае, но вполне достаточно для строительства крыш, площадью менее 250 квадратных метров.

Третий способ

Самый простой способ – крепление мауэрлата предварительно уложенной в кладку катанкой – толстой мягкой, не сталистой, проволокой. Для этого в процессе кладки, за несколько рядов до ее окончания, между рядов укладывают среднюю часть куска проволоки, чтобы с обеих сторон кладки равномерно выглядывали ее концы такой длины, которой достаточно для обвязки мауэрлата.

Обратите внимание

Этот метод широко распространен в практике строительства и вполне надежен, особенно, если строение не значительных размеров.

Не стоит забывать и о гидроизоляционном слое под мауэрлат – иначе срок его эксплуатации резко сократится. Я обычно использую двухслойную полосу рубероида, хотя, при желании можно уложить и более дорогостоящий материал.

При строительстве стропильной системы кровли деревянного дома в качестве мауэрлата используют верхний венец рубленого дома, домов из бруса или обвязку каркасного дома. Хотя в некоторых случаях и укладывают мауэрлат отдельно – тогда я закрепляю его со вторым от верха венцом при помощи металлических заершенных скоб или хомутами из катанки.

Определяем шаг стропил

Чтобы высчитать шаг стропил, необходимо принять во внимание вес кровельного покрытия, угол наклона скатов, ветровые и снеговые нагрузки. В среднем шаг (расстояние между соседними ногами, формирующими скат крыши) колеблется в диапазоне от 70 до 120 см.

Чтобы исключить риск деформации стропильных ног под высокими нагрузками, рекомендуется использовать сухой пиломатериал при монтаже стропильной системы. Обычно это брус или доска толщиной не менее 50 мм. Точные размеры деревянного стропила и других элементов определяются исходя из требований к прочности конструкции.

Шаг стропил зависит от степени уклона крыши и длины стропильных ног. Чтобы построить прочную крышу, перекрыв большой пролет между коньком и верхней частью стены, шаг стропил следует уменьшить. К примеру, для кровли с уклоном 45° максимальный шаг следует делать не более 80 см. Уменьшить шаг стропил следует и при использовании тяжелых кровельных материалов, к которым относится керамическая черепица, цементно-песчаная плитка, асбоцементный шифер.

Конструкция стропил двускатной крыши

Есть два главных типа стропильных систем для двускатной крыши: наслонная и висячая. В первом случае имеются центральные опоры, упирающиеся в продольную внутреннюю перегородку здания. Во втором случае таких опор нет и чердачное пространство свободно. В устройстве стропильной системы двухскатной крыши можно выделить некоторые основные детали, изготовленные из брусков различного сечения:

  • мауэрлат служит для передачи нагрузки всей крыши на внешние стены здания. Он имеет вид квадратного в сечении бруса со стороной от 100 до 150 мм. К кирпичным или бетонным стенам его крепят с помощью анкеров, а в случае деревянных стен, роль мауэрлата могут играть брусья или бревна верхнего ряда внешних стен. В такой ситуации крепление стропил к мауэрлату производится сразу же без дополнительных элементов;
Читать еще:  Покрытие для эксплуатируемой кровли

Элементы конструкции стропильной системы

  • стропильная нога – это наклонная балка из бруска с сечением 150х50 мм, соединяющая конек и мауэрлат. На этот элемент ложится основная нагрузка всей кровли, поэтому стропильные ноги нужно располагать на расстоянии 60-120 см. между собой, в зависимости от вида материала для кровли и планируемых нагрузок;
  • лежень представляет собой брус, аналогичный мауэрлату, лежащий на внутренней перегородке. В него опираются центральные стойки. У висячей стропильной системы двухскатной крыши, устройство которой несколько отличается от наслонной, этот элемент отсутствует;
  • затяжка соединяет между собой две противоположные стропильные ноги в висячей системе, образуя вместе с ними треугольник. Служит для того, чтобы они не разъехались;

Стропила двускатной крыши

  • стойки подпирают конек и упираются в центральную несущую стену здания. Они принимают часть нагрузки всей кровли и передают на стену. Изготавливают стойки из бруса;
  • подкосы соединяют стропильные ноги с жесткими несущими элементами: стойками и затяжками. Это в несколько раз увеличивает жесткость конструкции;
  • обрешетка набивается на стропила двускатной крыши сверху. Делают ее из досок толщиной до 30 мм. Может быть сплошной, разреженной и из листовых материалов. Обрешетка несет функцию опорной плоскости для кровли, а также придает дополнительную жесткость всей стропильной системе двухскатной крыши. Устройство обрешетки того или иного типа зависит от требований, предъявляемых к кровельному материалу;

Стропильные системы наслонного типа

  • конек – это брусок, соединяющий все стропильные ноги в местах их крепления друг к другу в верхней части крыши. Он имеет горизонтальное расположение;
  • свесом называется, выступающая за стены до 40 см, часть стропильных ног. Он нужен для того, чтобы дождевая вода не мочила стены;
  • кобылки – это дощечки, прибиваемые к стропильным ногам в случае отсутствия свеса. Они играют роль удлиняющих элементов.

Полезный совет! Использовать кобылки предпочтительнее, чем делать длинные стропильные ноги. Сгнившую кобылку заменить гораздо проще и дешевле. Ведь в этом случае не придется разбирать всю кровлю.

Стропильные системы висячего типа

Стропильная система

Любая крыша, в том числе двухскатная, состоит из несущего каркаса и верхнего покрытия – кровли. Несущий каркас называется стропильной системой и состоит из отдельных элементов, соединенных по определенному принципу.

Стропильная система выполняет важные функции:

  1. равномерно распределяет нагрузку от собственного веса, веса кровли, снега и порывов ветра на несущие стены дома;
  2. является каркасом для кровельного пирога.

Сооружается она, как правило, из деревянных элементов – они прочны, имеют меньший вес по сравнению с железными или железобетонными конструкциями и к ним легко крепятся все остальные элементы крыши.

Лучшей древесиной для стропил считаются хвойные породы из-за их небольшого удельного веса. Для обеспечения долговечности стропила обрабатывают антипиренами (веществами, тормозящие процесс горения) и антисептиками (противогнилостные средства, некоторые еще и уничтожают жучков-короедов).

По технологии установки стропильные системы бывают наслонными или висячими (иногда комбинируют эти два типа). Если самые длинные элементы системы – так называемые стропильные ноги – своей верхней частью опираются на вертикальную стойку, установленную на среднюю несущую стену здания, то такую конструкцию называют наслонной.

Самостоятельное строительство

Монтаж крыши включает в себя несколько этапов, основные два – это сборка стропильной конструкции и настил кровельного материала.

После монтажа кровли выполняют финишные работы – водосточную систему, вывод печной трубы или вентиляции, трубы газового котла, снабжение труб специальными крышками-«зонтиками» для предотвращения попадания воды.

Строительство крыши своими руками – непростое занятие. Для этого надо иметь навыки и опыт, эксперименты при сборке стропильной системы или настиле кровли неуместны. Любая ошибка может привести к необходимости сложного ремонта в будущем, поэтому – лучше для выполнения работ обратить к специалистам.

Двускатная крыша своими руками пошагово – стропильная система

Если вы уверены в своих силах, то начинайте с закупки необходимого материала. Тщательно следите за качеством, не покупайте не кондицию в целях экономии, выбирайте только продукцию проверенных производителей.

  1. Первым этапом будет монтаж мауэрлата. Он крепится по всему периметру дома и служит для опоры стропильных ферм. Брус нужно крепить максимально надёжно и ровно, в случае недостаточного количества анкеров соединения будут вырваны из стены силой деформации при наборе древесиной влаги.
  2. Далее на земле подготавливается брус или доска для стропильных ног. Если доска меньшей толщины, чем необходимо, допускается сшивание нескольких элементов. Фермы собирают также внизу, после чего их нужно поднять и закрепить на основании. Для этого требуется два человека – один выставляет и закручивает болты, второй контролирует вертикальность при помощи строительного уровня или отвеса.
  3. Если конструкция по проекту имеет коньковый прогон, то устанавливают и его. Если длина бруса недостаточна, возможно сращивание с напуском не менее 1 метра.
  4. После установки ферм монтируют ригели, подкосы и другие вспомогательные элементы.

Монтаж конструкции потребует ответственного подхода и тщательного следования технологии. Не пренебрегайте правилами сборки – опорная конструкция подведёт в любой момент. Возникнет провисание конька, перекосы или даже обрушение.

Монтаж кровли

На этом этапе важен выбор материала. Мягкие типы настилаются на специально подготовленную поверхность – ОСБ или фанеру, а металлочерепица или ондулин потребуют монтажа обрешётки.

Если применяют листовые материалы, то частота досок обрешётки зависит от веса материала.

Основные требования при монтаже кровли – аккуратность и точное следование инструкциям производителя стройматериала.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector