Как выполняется установка стропил?

Устройство стропильной системы двускатной крыши

Внешне двускатная крыша представляет собой две расположенные под наклоном одинаковые или разные по размеру поверхности, имеющие общее основание в верхней точке. По бокам скатов остаются треугольные пространства – фронтоны. Внутри крыши находятся опорные, скрепляющие и прочие элементы, предназначенные для установки кровельного материала. Все вместе они образуют стропильную систему. Поверх нее укладывается кровельный материал — черепица, профнастил или рулонное покрытие.

Стропильная система имеет такое устройство:

• Мауэрлат. Прочный брус, который укрепляется по несущим стенам. Служит для равномерного распределения вертикальной нагрузки по стенам дома и удержания кровли от опрокидывания ветром.
• Стропильные ноги. Представляют собой расположенные наклонно брусы, образующие треугольную структуру кровли. Устанавливаются с интервалом 60-120 см в зависимости от сопутствующих факторов.
• Лежень. Мощный брус, укладывающийся между противоположными сторонами мауэрлата. Предназначен для опоры промежуточных элементов и нейтрализации распирающего давления стропил.
• Затяжка. Стягивает основания стропильных ног, не давая им раздвигаться. Применяется в системах висячего типа.
• Стойки. Устанавливаются вертикально для поддержки конька и передачи его веса на стены дома.
• Подкосы. Размещаются под стропилами с целью предотвращения их провисания под массой покрытия, снега или находящихся сверху рабочих.
• Обрешетка. Представляет собой несколько рядов реек, прибиваемых сверху к стропилам. Выполняет функции их стяжки и основы для кровельного материала.
• Конек. Горизонтально расположенный центральный брус, к которому верхними концами прикрепляются стропильные ноги и скаты крыши.
• Кобылки. Используются для создания свеса, когда длины конструктивных элементов треугольных ферм недостаточно.

Существует несколько вариантов обустройства стропильной системы, каждый из которых имеет свои отличительные свойства, плюсы и минусы.

Вальмовая крыша что это такое, отличия, плюсы и минусы

К отличительным особенностям таких крыш относят наличие четырехскатной стропильной системы с двумя треугольными скатами на противоположной стороне. Оставшиеся два ската могут быть трапециевидными или треугольными, вертикальные боковые фронтов в классическом исполнении отсутствуют. При полном занятии торцовых скатов всей площади от конька до карниза крыша называется вальмовой, при частичном – полувальмовой.

Преимущества таких конструкций проявляются в:

Устойчивости и выдержке существенных ветровых и снеговых нагрузок. Благодаря четырехскатной форме, дополнительным ребрам жесткости, отсутствию вертикальных стен и строгим требованиям технологии строительства такие конструкции лучше выдерживают воздействие сильных воздушных потоков, не задерживают снег и не деформируются под весом осадков. Как следствие, в регионах с неблагоприятными погодными условиями они служат дольше и надежней в сравнении с одно- или двускатными кровлями.

Минимальной вероятности разрушения карнизных свесов и надежной защите фасада от промокания по всему периметру при их достаточной длине.

Равномерном прогреве подкровельного пространства.

Эстетичности и оригинальном внешнем виде. Вальмовые крыши особенно уместны при строительстве малоэтажных жилых домов в европейском стиле, конструкция считается популярной и стильной.

Многообразие предлагаемых вариантов, возможности изменения визуальной высоты дома. В классическом исполнении вальмовые крыши имеют высокий наклон и прямые стропила, но применение современных кровельных материалов позволяют строить конструкции с любым углом, вплоть до минимальных 5° и сложными конфигурациями. Помимо традиционной вальмовой крыши владельцы могут установить голландскую полувальмовую (с укороченными в 1,5-2 раза противоположными скатами), датскую (с вертикальными фронтонами поверх скатов или треугольными окнами), ломаную вальмовую кровлю, но по понятным причинам расчет и возведение таких конструкций обойдутся дороже.

Недостатков у вальмовых крыш немного, но при выборе этого варианта владельцам стоит помнить о росте трат на материалы или оплату работы специалистов. Расчет и монтаж таких конструкций требуют особых навыков и знаний, ошибки приводят к перерасходу материалов и снижению устойчивости и срока службы крыши.

К эксплуатационным минусам вальмовых кровель также относят скрадывание внутреннего пространства и отсутствие возможности установки стандартных вертикальных стеклопакетов, что в свою очередь приводит к лишним тратам при обустройстве жилых мансард.

Описание элементов стропильной системы

Свое название стропильная кровля берет от названия главного элемента в конструкции. Стропила это брус с прямоугольным сечением, образующий верхний угол треугольной крыши.

Самая простая двускатная крыша представляет собой две прямоугольные плоскости, соединенные под углом и закрепленные поверх верхнего обреза стен. Стропила двускатной крыши принимают на себя не только вес всех элементов, но и давление или подъемную силу ветра, а зимой еще и тяжесть накопившегося снега. Запас прочности стропильной системы должен с лихвой перекрывать все возможные нагрузки, включая вес людей, приспособлений и механизмов, необходимых для возведения или ремонта крыши.

Элементы стропильной системы двухскатной крыши

Стропильная система двухскатной крыши состоит из следующих элементов:

• Мауэрлат. Брус хвойной породы, уложенный и закрепленный по периметру стен. Стропильная крыша опирается на него, и он играет основную роль в равномерном распределении веса конструкции на несущие стены строения. Сечение зависит от конкретной конструкции, но наиболее часто берется стандартное значение 10х10, 10х15 или 15х15 см. Мауэрлат устанавливается на анкеры или стержни с резьбой, закрепленные в стене. Крепление мауэрлата должно выдерживать усилие опрокидывающих нагрузок на крышу от действия ветра.
• Стропильные ноги. Чаще всего именно их имеют в виду, когда говорят стропила на крышу — это также брус хвойной породы, имеющий прямоугольное сечение. Размеры сечения: 15х5 см или 15х10 см. Стропильные ноги образуют треугольную крышу и несут тяжесть всей кровли, снега и ветровых нагрузок.
• Лежень. Укладывается на внутреннюю несущую стену и играет роль мауэрлата для равномерного распределения веса крыши по всем опорным стенам. Размеры сечения 10х10 см или 15х15 см.
• Стойки. Промежуточные опорные элементы, требующиеся для обеспечения нужной жесткости крыши. Размеры сечения — такие же, как у лежня.
• Затяжка. Не дает расползаться стропилам под действием веса кровли. Затяжка стягивает нижние части стропил и завершает конструкцию треугольника.
• Подкосы. Элементы прочности и жесткости конструкции, необходимые для пологих крыш с длинным скатом. Они устраняют провисание стропил и завершают конструкцию фермы большого пролета. Благодаря подкосам ферма может выдержать очень большие нагрузки. Когда монтируется двускатная крыша, стропильная система под металлочерепицу невозможна без этих важных компонентов.
• Обрешетка. Обеспечивает поперечное взаимное крепление стропильных ног, равномерно распределяет вес кровли на стропильные ноги. Учитывая специфику эксплуатации — для обрешетки лучше брать обрезные хвойные плотные пиломатериалы. В крайнем случае, подойдет и необрезная доска, но без коры и с малой шероховатостью. Под мягкую кровлю требуется сплошная обрешетка, без зазоров. Худший вариант — толстая влагостойкая фанера. Использовать для этой цели любой вид волоконно-стружечных плит ни в коем случае нельзя!
• Конек крыши. Является элементом крепления двух соседних скатов. Размеры и форма сечения конька определяется конструкцией кровли с учетом расчетного веса стропильной конструкции и кровли.
• Свес крыши и кобылки. Выступающие элементы крыши, защищающие стены от воздействия осадков и погодных факторов. Кобылки не испытывают серьезной нагрузки, но должны выдерживать вес свисающей кровли и водостоков, наполненных дождевой водой или снегом.

Третий этап: Для дальнейших операций необходима компьютерная программа для расчета стропильной система.

Здесь приводится ссылка для ее скачивания:  СКАЧАТЬ. Все дальнейшие расчеты будут производиться программой автоматически по вводимым данным.

После распаковки и установки программы необходимо открыть файл «расчет стропильной системы». При этом перед Вами появится первое окно «Нагрузки» (см. рисунок).

Необходимо изменить некоторые данные, расположенные в ячейках, залитых голубым цветом:

— В таблице «Исходные данные» нужно изменить угол наклона ската крыши на предполагаемый; — В той же таблице необходимо поменять шаг стропил на выбранный; — Значение «Нагр. Кровли» (нагрузка от собственного веса используемого кровельного материала) нужно выбрать в нижеприведенной таблице (см. таблицу):

— В ячейку «Снег. Нагрузка» вписывается сумма значений ветровой и снеговой нагрузки, высчитанных ранее на этапах 1 и 2; — Ячейка «Утепление (манс.)» принимается 0, если делается холодный чердак, или оставляется без изменений, если между стропиль будет закладываться утеплитель (отапливаемое чердачное помещение); — В таблицу «Обрешетка» вносятся необходимые размеры обрешетки.

(Все остальные нагрузки – такие как вес стропил и обрешетки – учитываются программой автоматически).

Если в нижней части документа появилась надпись «Несущая способность обрешетки обеспечена!», то можно переходить к следующему этапу расчета; в противном случае необходимо изменить размеры обрешетки или шаг стропил (в зависимости от Вашего желания и кошелька, разумеется).

Четвертый этап: переходим во вкладку «Строп. 1» (расчет стропил с двумя точками опоры).

Можно заметить, что все внесенные ранее данные проставлены в таблицы автоматически (так будет и во всех последующих рабочих вкладках).

Если Вы устанавливаете стропила с двумя точками опоры, то необходимо внести некоторые поправки в данной вкладке:

— На схеме стропила меняем значение длины горизонтальной проекции (ячейка отмеченная голубым цветом); — В таблице «Расчет стропил» необходимо изменить толщину стропил «В, (заданное) на выбранное; при этом нужно учесть, что это значение должно быть больше указанного в ячейке Втр (устойч.); — В строку «Принимаем Н» необходимо ввести выбранную ширин стропил (в см); при этом она должна быть больше значений, указанных в строках «Нтр.,(прочн.)» и «Нтр.,(прогиб)». Если все оформлено правильно, то все надписи под схемой стропил станут «Условие выполнено».  При этом в строке «Н,(по сорт-ту)» появится значение, предлагаемое самой программой (можно принять его или выбрать любое другое, подходящее Вам – выбор остается за Вами).

Типы двухскатных классических крыш

Типы двухскатов

Если с принципиальным устройством всё понятно, то по конкретным решениям нужно ещё разбираться. Здания бывают разнообразные, и для каждого требуются конкретные решения. Различных схем существует очень много, но все их можно разделить на два типа по одному критерию: крепление конька. Рассмотрим их более подробно.

Система наслонных стропил

Наслонная система

Следует сразу отметить, что эта конструкция любима кровельщиками за её надёжность и простой монтаж.

Основа для крепления стропильных пар в этой системе являются маурлаты и коньковый прогон, который устанавливается на вертикальные балки, которые в свою очередь крепятся на лежень.

Таким образом, получается следующая картина – каждая пара стропил крыши жёстко крепится в трёх местах: два узла на маурлатах и одно на коньковом прогоне. Получается очень крепкая конструкция, с отличным запасом прочности.

В зависимости от длины стропил и угла наклона скатов конструктив может дополняться усиливающими элементами: затяжками, ригелями, подкосами, подстропилами и т.д. Также при отсутствии в здании капитальной внутренней перегородки в качестве лежня допустимо использование потолочной балки.

Висячая стропильная система

Наслонная система

Принципиальное отличие от наслонной системы является то, что в качестве опоры для стропил только маурлаты, т.е. деревянные брусья, жёстко зафиксированные на торцах внешних стен дома. Вверху, на коньке у стропил опоры нет, они лишь сколачиваются между собой, и как бы “висят” в пространстве, – это и является определяющих критерием данной технологии.

Эта система используется при возведении небольших по ширине зданий, как правило, это не более 7-8 метров. При увеличении этих значений при этой технологии потребуется устанавливать дополнительные элементы – ригели и затяжки, которые в некоторой степени будут преобразовывать силы давления на внешние стены и более равномерно распределяют нагрузку.

Чем больше ширина здания, тем большим количеством усиливающих элементов будет оснащена кровля. На схеме выше наглядно показано отношение ширины укрываемого пролёта к количеству дополнительных деталей.

Почему же четырехскатная крыша популярнее двухскатной?

«Зачем же лишняя головная боль и сложности?», — спросите вы: «Ведь можно соорудить простую двускатную кровлю гораздо быстрее и дешевле». Здесь мастера подчеркивают некоторые важные моменты в пользу выбора именно четырех скатов для крыши:

1. Высокая ветроустойчивость. Четырехскатная кровля не имеет фронтонов, все ее плоскости наклонены к коньку. Такое строение минимизирует воздействие сильного ветра и сводит к «0» возможные разрушительные последствия.
2. Наиболее удачное распределение нагрузки. Многоскатная кровля выдерживает максимальное количество осадков, так как пологие скаты принимают часть основной нагрузки. Поэтому, провисание, деформация и разрушение стропильной системы, в данном случае, имеют минимальную вероятность.
3. Доступность выбора любого способа утепления крыши. Прямые фронтоны требуют особого подхода при выборе вида утепления крыши, так как расположены вертикально и подвержены продуванию ветром. Пологие скаты вальмовых и шатровых систем позволяют равномерно утеплить крышу любым доступным материалом.

Кроме перечисленных «плюсов», крыша с четырьмя скатами отлично сберегает тепло, может быть облицована любым кровельным материалом и всегда имеет аккуратный вид.

Качественная крыша: подведение итогов

Для необходимой длины были обрезаны 4-х и 6-ти м доски, после чего они скреплялись гвоздями, скручивались гайками и шпильками со стропильными ногами.

Под постоянным контролем нужно держать расстояние, которое находится между затяжками. Оно должно быть одинаковым с тем, что между стропильными ногами.

Для этого нужно применить узкие дощечки, как и в случае регулирования расстояния стропильных пар у конька, которые размечены и соответствуют нанесенной разметке на мауэрлате. Нужно всегда держать под контролем расстояние!

Помимо всего этого, затяжка и конек были соединены еще 1-ой доской. Учитывая тот факт, что подпорная стена отсутствует, затяжка попросту прогнется, не выдержав собственного веса. Во избежание таких неприятностей, затяжка вместе с коньком стропильной пары соединены «бабкой». Все вышеописанные действия должны быть проделаны с каждой стропильной парой.

В заключение

В целом конструкция стропильной системы с двумя скатами выглядит просто и понятно. Перед тем как приступить к установке стропил двухскатной основы своими руками, лучше подготовить чертеж с точными расчетами. Пусть он будет хотя бы схематичным. Далее можно начинать просчитывать количество необходимого материала и другие детали. Симметричное устройство стропильной системы двухскатной крышной системы не предполагает мансарды, дополнительной комнаты или чердака под кровлей. Значит, утепление изнутри не требуется. Нужно ли класть утеплитель под наружный кровельный материал? Это зависит от региона. На севере утепление желательно, на юге – не обязательно. Утепляют минеральной ватой, стекловатой, керамзитом, пенобетоном, пенополиуретаном, вспененным стеклом. Современные материалы – пенополиуретан и вспененное стекло – хорошо зарекомендовали себя. Стоят в 2-3 раза дороже обычной минваты, но и служат дольше (в среднем от 10 до 15 лет, против 5-7, как в случае с минватой).

Важно точно просчитать угол наклона двускатной крыши, чтобы не возникло проблем в ходе эксплуатации. Это основные моменты того, как сделать двухскатную крышу своими руками.

Подробнее можно узнать из видео:

           

     

Опубликовано:

Особенности составления чертежей некоторых типов двухскатных крыши

При планировании кровли и составлении чертежей, необходимо учитывать особенности устройства двухскатных крыш различных типов. Рассмотрим основные из них.

Классическая, с равной длиной скатов

Исходя из функционального назначения подкровельного пространства, равноскатная крыша может быть выполнена в двух вариантах, что отражается при составлении чертежа:

1. Мансардная крыша. Изначально предполагает устройство стропильной системы висячего типа, чтобы обеспечить максимальную полезную площадь помещения. Установка элементов, укрепляющих конструкцию, может быть устроена одним из перечисленных способов.

• Простые висячие стропила с ригелем. Горизонтальный распор устанавливается на уровне потолка или выше и служит элементом каркаса для внутренней обшивки;

  Примеры мансардной крыши

• Аттиковая конструкция. По углам устанавливаются опорные стойки, точка расположения которых устанавливается индивидуально, а на уровне планируемого потолка устанавливается ригель. По своему верхнему краю стойки укрепляются прогоном.
• Бесподвесочная конструкция. Отсутствие подпоров и ригелей допускается для устройства мансарды в небольших постройках.

При планировании и составлении чертежей мансардной кровли необходимо учитывать общий вес кровельного покрытия. Поскольку количество упорных элементов в данной кровле минимально, то не рекомендуется использовать для покрытия тяжёлые материалы.

• Чердачная. Может быть выполнена по любой технологии устройства стропил, поскольку отсутствует задача организации внутреннего пространства. Наиболее распространёнными способами сделать двускатную конструкцию кровли являются:

• Е-образная. Классическая, основным упором служит вертикальный столб, расположенный по центру, от основания которого устанавливаются подкосы враспор к стропилинам одной пары. Если центральная линия не совпадает с несущей внутренней стеной, то стойку также смещают и упирают непосредственно в стропило;

  Пример чердачной крыши

• W-образная. Предполагает устройство 4-х подкосов по линии стропильной пары. При этом два внутренних упираются в коньковый прогон, а их нижние края соединяются с парой внешних подкосов, которые, в свою очередь, закрепляются на стропилах;
• Перекрёстная конструкция. Выполняется путём установки подкосов от точки соединения стропила с мауэрлатом враспор на противоположную стропильную ногу.

При монтаже стропильных ферм для висячих стропил способы установки затяжек и подкосов разнообразны и выбор конкретной конструкции напрямую зависит от типа кровельного материала. Видео с чертежом и готовой конструкцией двухскатной крыши.

Кровля ломаного типа

Мансардная крыша, выполненная с изломом ската, или ломаная крыша своими руками может быть также рассчитана, прочерчена и построена. Внешняя сложность конструкции при тщательном планировании технологических элементов и точек соединения, оказывается в строительстве не сложнее, чем обычная равноскатная кровля. Чертежи ломаной кровли, прежде всего, должны отражать устройство каркаса из опорных стоек, а также дополнительные распорные элементы, необходимые при покрытии тяжёлыми кровельными материалами.

Пример кровли ломаного типа

Надо отметить, что монтаж двухскатной крыши является наиболее актуальным решением, чтобы обустроить жилое помещение и выполнить самостоятельную постройку. Таким образом, подробно составленный чертёж двухскатной крыши является фактическим руководством по строительству, как на стадии подготовки материалов, так и в процессе самого монтажа. Изначально продуманная общая конструкция кровли и способы соединения её элементов буду залогом качественно выполненных работ при минимальных трудозатратах.

Монтаж обрешётки – что важно знать и как правильно делать

Для изготовления обрешётки рекомендуется использовать брус с площадь сечения 5*5 см. Также в работе понадобятся доски. Рекомендуемая толщина и высота досок – 4*12 см. Важно стропильную систему оградить от попадания влаги. Чтобы уберечь дерево от намокания, под обрешётку можно уложить гидроизоляционный материал. Гидроизоляцию на крышу нужно настилать постепенно, горизонтальными полосами, направляясь от карниза, заканчивая коньком. Стелить материал будет правильно, если напускать его на 10-15 см больше. Скрепить стыки можно с помощью скотча. Концы стропил при этом должны оказаться полностью закрыты нижним краем плёнки.

Важно между досками и плёнкой оставить зазор для вентиляции.

Далее следует этап, когда стропильную систему обшивают досками. Набивать доски нужно перпендикулярно по отношению к рейкам. Начинать следует от карниза. Правильный шаг обрешётки следует выбирать, исходя из типа кровельного покрытия и ориентируясь на угол наклона скатов. Расстояние между досками можно делать тем шире, чем больше угол.

Когда монтаж обрешётки будет выполнен, можно приступить обшивать фронтоны и свесы. Для закрытия фронтонов подходят такие материалы:

• доски;
• панели из пластика;
• вагонка;
• профнастил;
• водостойкая фанера.

Увеличение несущей способности стропильных ног

Стропильную систему дома, гаража, бани и других построек следует регулярно проверять на предмет повреждений и деформаций. Вовремя выполненное усиление стропил позволит избежать разрушения крыши и дорогостоящего ремонта. В случае гаража, поврежденным может оказаться и автомобиль, что связано с серьезным финансовым ущербом. Усиление несущих способностей стропил может потребоваться в стропильной системе любого типа. С этой целью чаще всего практикуется установка разгружающих балок («подмог»), монтаж подкосов либо двухсторонних накладок.

Если стропила подобраны по прочностным характеристикам, они не всегда имеют необходимые показатели на прогиб, соответствующие СНиПу «Нагрузки и воздействия». Таким образом, требуется увеличить площадь поперечного сечения стропила. Усиление тонких деревянных стропил кровли гаража или другой постройки выполняется при помощи дополнительных деревянных балок – подмог. Балка крепится к нижнему поясу стропила в пролете между подстропильной ногой и мауэрлатом. В качестве крепежного элемента может использоваться металлическая зубчатая пластина либо болтовые хомуты.

Особое внимание следует уделить усилению узла опирания неразрезной стропильной ноги на подкос.

В месте опирания неразрезного стропила крыши дома или гаража на подкос возникает максимальный изгибающий момент. Необходимо избежать прогиба в данном узле, для чего требуется увеличить сечение стропильной ноги накладками, установленными с обеих сторон. Размеры дощатых накладок подбираются исходя из расчетных параметров сечения при максимальном изгибающем моменте. Усиление стропильной ноги дощатыми накладками выполняется с использованием болтовых хомутов либо гвоздей. Если увеличить длину подмоги и вывести ее за край опирания на подкос, то эта балка заодно будет выполнять функцию накладки, усиливая опорный узел, помимо увеличения жесткости пролета

При реконструкции крыши нередко требуется выполнить более крутой кровельный скат. Чтобы не заменять полностью стропильную систему гаража, бани или жилого дома, монтируют новые стропила, скрепляя их со старыми. Сращивание деревянных элементов выполняется при помощи перекрестной дощато-гвоздевой стенки. Полученная ферма имеет заданный уклон и обеспечивает повышенную жесткость конструкций. Следует учитывать, что такой подход не позволяет увеличить пространство мансарды или чердачного помещения при переделке крыши

В чем преимущество односкатных типов крыш ↑

Как было сказано во вступлении, односкатная крыша превосходит двухскатные аналоги по простоте в строительстве. Такую кровлю можно взвести даже в одиночку, причем в более короткие сроки. Кроме того существует масса других положительных моментов из-за которых стоит выбрать подобный вариант.

Значительно меньший расход материалов:

• В сравнении с двухскатными аналогами , для стропильной системы односкатной кровли требуется минимум в 2 раза меньше пиломатериалов;
• Также сократятся расходы и на кровельный настил, в особенности, если использовать листовые варианты ( профнастил , металлочерепицу , шифер и прочие);
• Как следствие снизится расход крепежей, и потребность в большом количестве доборных элементов .

3 Меньшая масса конструкции. За счет использования небольшого количества материалов, снижается вес, что позволяет закладывать более легкий фундамент под все строение.

4 Снижение ветровой нагрузки. За счет более низкого силуэта, односкатная крыша не так подвержена парусности, а это не создает сопротивление ветру.

5 Допускается оборудование жилого чердака (мансарды). При соответствующем проектировании строения вполне возможно создание мансарды под односкатной крышей.

6 Возможность создания эксплуатируемой кровли.

Однако, несмотря на массу преимуществ, подобные конструкции обладают и отрицательными качествами, не всегда позволяющими использовать такие типы крыш. Основные негативные свойства односкатных типов кровельных конструкций следующие:

• Нежелательное использование в регионах с большим количеством осадков в зимний период. В других районах страны требуется точный расчет снеговых нагрузок , с тщательным подбором сечения пиломатериалов.

• Более высокие требования к гидроизоляции.
• Односкатная крыша не всегда сочетается с подобранным стилем и дизайном дома.

Несмотря на недостатки, односкатные варианты крыш актуальный вариант, особенно в малоэтажном частном строительстве.