Как правильно сделать стропила для двускатной крыши

Важным шагом в подготовке к возведению крыши является расчет стропильной системы и балок перекрытия на прочность. В данной статье Вашему вниманию представлен пошаговый алгоритм расчета стропильной системы будущей крыши (на примере двухскатной крыши).

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;

Специфика двухскатной крыши

Устройство двухскатной крыши оптимально подходит для жилого дома. Конструкция такой кровли представляет две прямоугольные плоскости, которые внизу соединяются со стенами постройки, а вверху — друг с другом. Под кровлей можно легко обустроить мансардное помещение для летнего отдыха, а при дополнительном утеплении чердак можно превратить и в жилую комнату. Какие еще виды кровли существуют, смотрите здесь.

А пока давайте рассмотрим плюсы и минусы, которые имеет конструкция с двумя скатами.

Преимущества:

  • Простая конструкция кровли, которая обеспечивает легкий и быстрый монтаж. Установку кровли можно выполнить
  • самостоятельно;
  • Несложный расчет проекта и расходных материалов;
  • Устройство кровли не потребует большого количество материалов, что сократит расходы на строительство;
  • Простое обслуживание и ремонт;
  • Эстетичный внешний вид;
  • Под кровлей легко оборудовать мансарду и жилое помещение;
  • Подходит для любого вида загородного дома;
  • С поверхности кровли сходит снег и стекает дождевая вода. Конструкция не требует обустройства внутреннего водостока. А в чистке кровли вручную нет необходимости;
  • Возможность различного размещения скатов и размеров угла наклона дает простор фантазии и позволит получать любые виды дизайна.

Недостатки:

  • Нужна усиленная конструкция стропильной системы и дополнительные несущие элементы для монтажа;
  • Сложное устройство мансардных окон.

Мастера компании “МариСруб” используют в строительстве в основном двускатную кровлю. С проектами дачных домов, загородных коттеджей и бань вы можете познакомиться по ссылке -proekts. В каталоге вы найдете широкий выбор одноэтажных и двухэтажный строений, домов и бань с мансардой, помещений различной планировки, в том числе и со встроенным гаражом, котельной и другими помещениями.

Двухскатная крыша своими руками — преимущества

Для начала давайте попробуем разобраться, почему двухскатная крыша столь популярна сегодня, в чем её преимущества к примеру перед вальмовой или шатровой крышей и какой вид кровли ей подходит больше всего.

  • Подходит большое количество типов кровельного материала;
  • Простота конструкции позволяет сделать данную крышу своими руками;
  • Возможность разместить второй (мансардный, чердачный) этаж;
  • Простота укладки кровли на данную конструкцию.

Подготовительный этап

Для начала требуется определиться с размером крыши и углом её наклона. Для этого требуется учесть: количество выпадаемых осадков, снеговую и ветровую нагрузку вашего региона, а так же тип кровельного материала, который будет использоваться.

На заметку! Чем угол наклона крыши будет меньше, тем лучше конструкция будет выдерживать эти нагрузки. Однако слишком маленький угол наклона не позволит в полном объёме использовать мансардное помещение, поэтому необходимо найти золотую середину.

Перед тем как приступить к строительству крыши необходимо ознакомиться с тем, что такое стропильная система и из чего она состоит. В соответствии с проектом плана дома, разрабатывается будущая конструкция и форма крыши.

Двухскатная крыша состоит из двух наклонных плоскостей (скатов), расположенные под углом друг к другу, соединённые в районе конька. В торцах крыши образуются треугольные фронтоны.

Читайте также:  Как обшить дом профлистом — подробная пошаговая инструкция

Какую систему выбрать – наслонного или висячего типа

Висячий тип стропильных систем можно выбрать, если соблюсти несколько важных условий. Во-первых, посередине дома не должно быть несущей стены. Во-вторых, расстояние от одной наружной стены до другой не должно превышать 10 м. Главное преимущество при использовании висячей стропильной системы – это отсутствие необходимости монтировать стойки и закреплять коньковый брус.

При монтаже висячей конструкции важно верхние части соседствующих стропил запилить под углом. Между собой стропила следует сбить гвоздями. При этом нижние части стропильных ног создают упор на внешнюю стену. То, что отсутствуют стойки – это очень удобно в случае, когда планируется обустроить мансарду. Балки перекрытия стягивают конструкцию, выполняя функцию затяжек. Сделать крышу прочнее можно, если установить верхнюю затяжку в полуметре от конька. В чём состоит разница между наслонной и висячей системой стропил, вы можете посмотреть на рисунке ниже:

Если в конструкции дома присутствует центральная несущая стена, рекомендуется использовать наслонную стропсистему. Технология монтажа предполагает укладку на стену, лежня. После этого на лежень следует закрепить опорные стойки. А уже на стойки нужно прибить коньковый брус. Монтаж наслонной стропильной системы отличается экономичностью и простотой в применении.

При проектировании разноуровневых потолков вместо стоек используют кирпичную стену. В таком случае с помощью стены чердачное пространство делится на 2 половины.

Разновидности стропильных систем

Схема устройства висячих стропил

Для устройства каркаса двускатной крыши используется несколько типов стропильных систем.

Наслонные – выбор такой конструкции подразумевает наличие опоры в виде стены по центру здания. Они получают три точки опоры и испытывают нагрузку только на изгиб. Верхняя часть стропильной ноги опирается на прогон, а нижняя на мауэрлат. Эта система позволяет использовать более тонкие пиломатериалы, снизить расходы и выполнить конструкцию меньшего веса.

Висячие – стропильные ноги опираются только на стены, поэтому испытывают большую нагрузку. Для придания прочности соединяются затяжкой. Такие стропила обычно собирают внизу и подают прямо для установки.

Сложные формы крыш требуют нестандартных решений, для них используются сочетания висячих и наслонных стропил.

При установке четырехскатной крыши основой каркас выступают диагональные стропила, соединяющие коньковый прогон и углы здания. На них опираются нарожники – короткие стропила, которые вместе с рядовыми боковыми стропилами составляют основу ската крыши.

Технология висячей системы

Итак, вы решили построить своими руками небольшую постройку, для которой подойдет висячая система. В мауэрлате или брусе верхней обвязки вырезаем пазы под установку стропильных ног, расстояние между которыми определяется на этапе выбора типа стропильной системы. Средний шаг составляет около одного метра, или не больше 1,5 м. Если шаг в конструкции будет больше, вся система будет обладать явно недостаточной жесткостью. Если вы планируете жилую мансарду или просто утепленный чердак, то расстояние между стропилами лучше всего оставлять, учитывая размеры утеплительного материала. Если вы будете укладывать цельные листы или пары листов утеплителя между стропилами, то подрезку можно будет не выполнять.

Висячая стропильная система

Основные принципы установки стропильной системы:

  1. Установка начинается с фронтонов, то есть торцевых частей кровли.
  2. Установив стропила на торцах, необходимо протянуть между их коньками веревку, и по ней ориентируемся при выставлении по вертикали промежуточных стропил.
  3. Стропильные ноги обязательно вставляем в пазы. Для фиксации применяем комплексный крепеж: поперечное смещение стропила будет ограничиваться стальным кронштейном, а продольное – скобами, которыми стропило фиксируется к мауэрлату.
  4. Стропила должны выступать за периметр здания, при этом величина этого выступа (его называют свесом либо вылетом стропил) должна быть около 40 см. Это необходимо для защиты стены от стекающей по кровле дождевой или талой воды.
  5. Вылет стропил можно сделать и по другому: за счет наращивания стропил дополнительной более тонкой доской – так называемой «кобылкой», которая крепится к стропилу с помощью гвоздей через деревянную прокладку – небольшой отрезок доски. При этом «кобылка» позволяет облегчить и удешевить конструкцию, а при необходимости заменить ее достаточно поменять несколько досок, чем сам стропильный брус.
  6. Нижние части стропил закрепляются обвязкой, являющейся основанием для чердачного перекрытия. Брусья обвязки опираются на мауэрлат.

Важно: Если появилась необходимость нарастить стропильные ноги, укладываем два бруса внакладку с нахлестом не менее метра и фиксируем .шпильками диаметром от 8 до 12 мм.

Висячая стропильная система соединение

Чтобы соединить стропила между собой, необходимо использовать по 2 шпильки вставляемые в предварительно просверленные отверстия. Использовать надо минимум 2 шпильки, чтобы предупредить вращение стропил вокруг оси шпильки.

Висячие стропила обязательно соединяются поперечным брусом – затяжкой – в результате чего получается буква «А». Для затяжки используется доска 50х100 или 50х150 мм, которая крепится к стропилам саморезами. Затяжка может состоять и из 3 х досок 30х100 мм, которые располагают с обеих сторон стропила. Стропильные фермы в верхней части закрепляются с помощью продольного конькового бруса или коньковой доски. Чтобы избежать прогиб затяжки при существенном расстоянии между стропилами, соединяем коньковый брус с затяжкой с помощью дополнительным обрезком доски. Это также усилит верхний стропильный узел.

Русский Фахверк: соединения для стропильных систем

Подготовительный этап

Чтобы определиться с конфигурацией и размером крыши, необходимо учесть снеговую и ветровую нагрузку в имеющихся климатических условиях – чем меньше угол наклона, тем лучше конструкция противостоит нагрузкам. Но малый угол наклона (40 градусов и менее) не позволяет в полной мере использовать чердачное помещение.

Форма и конструкция крыши разрабатываются в соответствии с проектным планом дома: ключевые точки опоры стропильной системы кровли должны совпадать с линиями и точками расположения несущих конструкций нижележащего этажа. Таким образом, необходимо принять во внимание ширину дома, наличие продольной несущей стены по центру.

Если чердак не планируют задействовать в качестве дополнительной полезной площади для постоянного или сезонного проживания, можно выполнить надежную крышу с наслонными стропилами. В этом случае стропила крепятся к коньковому прогону, который поддерживают стойки, опирающиеся на внутреннюю несущую стену.

Висячие стропила – наиболее практичный и экономичный вариант для легких построек. В этом случае стропильные ноги попарно связываются между собой ригелями – горизонтальными перемычками, которые обеспечивают необходимую жесткость конструкции. Система с висячими стропилами опирается на боковые стены сооружения.

Если ширина дома превышает 6 метров, помимо ригелей, который выступают в качестве основы для потолка, выполняется установка прогонов и стоек. Прогон представляет собой горизонтальный брус, выступающий в качестве дополнительной опоры для стропил, образующих скат кровли. Монтаж прогона требует использования стоек.

Если требуется строительство простой и надежной крыши, оптимально подходит двускатная конструкция с углом наклона 45-50°. Такая стропильная система пригодна для монтажа на жилых домах и постройках различного назначения. При расчете материалов необходимо принять во внимание, что стропильная система должна быть достаточно легкой, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на фундамент, но при этом прочной. Сечение пиломатериалов следует выбирать исходя из размеров стропильной конструкции.

Расчет доборных элементов

Делая своими руками расчет покрытия вальмовой крыши надо помнить о доборных элементах. Ими завершают кровельные работы, а некоторые, наоборот, монтируют первыми.

Рассчитывают доборные элементы в следующем порядке:

Уменьшить расход доборных элементов можно, заказав их изготовление индивидуально большей длины. Экономия получается за счет меньшего количества нахлестов.

Важно помнить о выступающих на крыше сооружениях. Места примыкания к ним кровли также надо закрыть планками. На круглые трубы лучше надеть герметичные колпаки.

Седьмой этап: открываем вкладку «Балка»:

При внесении данных в таблицы данной вкладки важно учесть, что на балки перекрытия одновременно действует распределенная и сосредоточенная нагрузки:

    — В таблице «Распределенная нагрузка» необходимо указать пролет и шаг балок; — Необходимо просчитать в соответствии со СНиПом значения «Нагр.(норм.)» и «Нагр.(расч.)» и взять их с запасом (сюда входит собственный вес перекрытий, а также эксплуатационная нагрузка – люди, мебель, фурнитура и т. п.); — В строку «В, заданная» вносится значение ширины выбранного сечения балок; — В строках «Н, прочность» и «Н, прогиб» отобразятся минимально возможные высоты сечения балок, при которых балка не сломается и прогиб будет допустимого значения; — В таблицы «Сосредоточенная нагрузка» и «Распред.+сосредоточ.» вносятся размеры пролетов и ширина сечения балок; — В таблицу «Сосредоточенная нагрузка» вносится значение вертикальной нагрузки на стойку; — По таблице «Распред.+сосредоточ.» определяется высота сечения балки.

Этим этапом оканчивается расчет стропильной системы.

Важно учесть, что поскольку стропильные системы в основном состоят из древесины сосны, ели, европейской или японской лиственницы, никаких поправок в расчетную программу не вносилось. При использовании любой другой породы древесины необходимо будет подкорректировать расчет под соответствующую применяемую древесину.

Читайте также:  Внутренние водостоки в многоэтажном здании: излагаем детально

Виды стропильных систем

Монтаж двухскатной крыши во многом зависит от того, какая стропильная система будет использоваться в этой конструкции. Основное отличие заключается в способе фиксации стропильных ног, обеспечивающих опору всей крыши.

Существует две основных схемы стропильных систем:

  1. Система с висячими стропилами. Стропильные ноги в данном случае опираются только на стены постройки.
  2. Система с наслонными стропилами. Такая конструкция предполагает создание дополнительных точек опор для стропильных ног.

Для перекрытия широких пролетов используется ферма, включающая в себя две стропильных ноги, нижнюю затяжку или верхний ригель. Нагрузки, приходящиеся на такую конструкцию, компенсируются за счет расположенной горизонтально перемычки. Монтируя затяжку на большой высоте, стоит увеличить жесткость ее крепления.

Висячие стропила своими руками сверху крепятся по-разному. Для фиксации верхних краев стропил обычно используются деревянные или металлические накладки, повышающие жесткость всей стропильной системы. В нижней же части стропила вырезаются под необходимым углом и устанавливаются на мауэрлат, а соединение деталей осуществляется за счет гвоздей и проволоки.

В том случае, если опорой для стропил будет балка перекрытия, то в последней нужно вырубить упор, а в самих ногах сделать зубья – такая врубка предотвращает движение стропильных ног. Для фиксации элементов конструкции используются металлические крепежи.

Наслонная стропильная система используется в тех случаях, если здание имеет среднюю несущую стену или другие опорные элементы, шаг установки которых не превышает 7 метров. При необходимости ширина перекрытия увеличивается за счет дополнительно установленных опор. Если имеется одна опора, то пролет увеличивается до 12 метров, а две опоры позволяют расширить перекрытие до 15,5 метров.

Для увеличения шага установки опор и повышения прочности конструкции двухскатной крыши можно воспользоваться вертикальными опорными стойками, расположенными непосредственно под коньковым прогоном. Такая установка стропил двухскатной крыши своими руками добавит в список опор, принимающих нагрузку, еще и внутренние несущие элементы здания.

Как показывает практика, наслонная стропильная система достаточно проста, поэтому при возможности стоит выбирать именно ее. Впрочем, выбор всегда осуществляется индивидуально в зависимости от множества параметров. Чтобы монтаж двухскатной крыши прошел успешно, нужно также позаботиться о грамотном подборе материалов. Для досок и брусов обязательна правильная геометрическая форма без каких-либо дефектов, вроде сколов или трещин. Перед тем, как установить стропила для двухскатной крыши своими руками, деревянные элементы нужно высушить, а после этого обработать антипиренами и средствами биологической защиты.

Этапы установки

После того, как все расчеты окончены, материала закуплены, остается выполнить установку стропильной системы для двускатной крыши. Ее монтаж подразделяется на несколько этапов:

  1. Монтаж мауэрлатов;
  2. Монтаж крайних стропил;
  3. Укладка промежуточных стропил;
  4. Укладка конькового бруса.

Совет: “Если вы хотите получить надежную и крепкую конструкции очень важно выполнять все работы качественно. Если у вас возникают осложнения по поводу самостоятельного монтажа кровли, то лучше не рисковать, а обратится за помощью в строительную фирму, где вам окажут строительные услуги бригада профессионалов. В любом случае все работы должны проходить только после проведения всех расчетов”.

Расчет сечения стропил

Длина стропильной ноги, м Расстояние между стропилами, см
110 140 175 213
Толщина стропильной ноги, см
Бруски Бревна Бруски Бревна Бруски Бревна Бруски Бревна
Меньше 3  8×10  ∅ 10  8×13  ∅ 13  9×10  ∅ 15  9×16  ∅ 16
От 3 до 3,6  8×13  ∅ 13  8×16  ∅ 16  8×18  ∅ 18  9×18  ∅ 18
От 3,6 до 4,3  8×16  ∅ 16  8×18  ∅ 18  9×18  ∅ 18  10×20  ∅ 18
От 4,3 до 5 8×18  ∅ 18  8×20  ∅ 20  10×20  ∅ 20
От 5 до 5,8 8×20  ∅ 20 10×20  ∅ 22
От 5,8 до 6,3  10×20  ∅ 20 12×22  ∅ 24

Для того чтобы рассчитать сечение стропила для двухскатной крыши своими руками Вам не нужен калькулятор. Специальная таблица сечение стропил уже содержит показатели расчёта длины и сечение. Вам нужно только знать два показателя: длину стропил и какое расстояние. О на основании этих данных установить свой показатель. Для более точного соединения стропил.