88 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Узлы стропильной системы двухскатной крыши

Как сделать стропильную систему двухскатной крыши – виды конструкций и особенности монтажа

От конструкции крыши напрямую зависит степень защиты здания от попадания холодного воздуха и атмосферных осадков. Конечно, покрытие кровли является самым заметным и наиболее обсуждаемым элементом конструкции, но надежность крыши в гораздо большей степени определяется качеством проектирования и сборки каркаса крыши, который является опорой для кровли и принимает на себя все внешние нагрузки.

Для создания предельно надежной конструкции, которая не будет деформироваться при эксплуатации, необходимо качественно спроектировать каркас крыши и рассчитать все его показатели. В данной статье будет рассмотрена стропильная система двухскатной крыши и ее особенности.

Функции стропильной системы

Стропильная система двухскатной крыши состоит из определенного количества опор, которые, будучи цельной конструкцией, представляют собой прочный и надежный каркас. Для изготовления стропильных систем может использоваться дерево или металл. Подбор материала осуществляется в зависимости от рассчитываемого уровня нагрузок.

К числу задач, которые выполняет каркас из стропил, относятся следующие:

  1. Обеспечение необходимого уклона кровли. Стропильная система всегда обустраивается по одной из существующих схем, в результате чего естественным образом создается определенный уклон будущей кровли. Созданные таким образом наклоны скатов обеспечивает свободное движение снега и воды с поверхности крыши.
  2. Распределение нагрузок от веса кровельного покрытия и внешних факторов. Значение нагрузки на стропила может сильно варьироваться в зависимости от вида кровельного пирога и атмосферных осадков – но эта нагрузка всегда достаточно велика. Стропильная система принимает на себя все нагрузки и распределяет их равномерно между всеми опорами.
  3. Опоры для монтажа утепления и кровельного материала. Помимо всего прочего, стропильная система еще и является опорной конструкцией, к которой крепятся остальные элементы крыши. Между отдельными стропилами монтируется термоизоляционный слой, а поверх обрешетки устанавливается кровля, защищающая здание от атмосферных осадков.

Виды стропильных систем

Стропильные системы для двухскатных крыш могут отличаться как вариативными параметрами, вроде веса или материала изготовления, так и конструкцией, в зависимости от которой выделяют два основных виды подобных систем:

  • Наслонные стропильные системы;
  • Висячие стропильные системы.

Наслонная система – это очень распространенная схема стропил, в которой стропила устанавливаются на двух опорных точках. Верхняя часть ноги опирается на коньковый прогон, установленный на вертикальных стойках, а снизу стропило упирается в мауэрлат. Наслонные стропильные системы для двухскатных крыш можно устанавливать только в том случае, если в здании имеется хотя бы одна несущая перегородка или колонна.

В таком случае получится безраспорная конструкция – за счет использования двух точек опоры компенсируется распирающая нагрузка, приходящаяся на стены. Стропила в случае с подобными системами подвергаются только нагрузкам на изгиб, причем их можно уменьшить при помощи подкосов. Наслонная конструкция стропил используется для перекрытия домов, ширина которых превышает 14 метров.

Альтернативой наслонным конструкциям являются висячие стропильные системы. Главное отличие заключается в том, что висячие стропила имеют только нижнюю опору стропильных ног на мауэрлат. Верхняя же часть стропил опоры не имеет, то есть находится в своеобразном подвешенном состоянии, поэтому присутствует нагрузка как на изгиб, так и на распирание. Распорная нагрузка в этом случае достаточно велика, поэтому ее приходится компенсировать, используя немало ригелей и завязок. Конструктивно висячий стропильный каркас состоит из ферм треугольной формы, не подверженных нагрузкам. Традиционно считается, что висячая стропильная система двухскатной крыши своими руками пошагово создается сложнее наслонной, а большую часть усилий придется направить на правильное крепление стропил.

Стоит отметить еще один вид стропильных систем, который используется гораздо реже описанных выше. Речь идет о скользящей стропильной системе, имеющей одну характерную особенность: ноги стропил крепятся к мауэрлату на подвижных опорах вместо жестких креплений, свойственных другим системам. В результате скользящий крепеж дает возможность крыше самостоятельно менять размеры при усадке здания.

Как делать стропила двускатной крыши

Конструкция всех стропильных систем включает в себя несколько опорных и вспомогательных деталей, которые позволяют распределить вес кровли и компенсировать все нагрузки, которые приходится на крышу.

Перечень элементов, из которых состоит стропильная система, выглядит следующим образом:

  1. Мауэрлат. Брус мауэрлата устанавливается на внешние стены здания, а на него опираются скаты кровли. Кроме того, мауэрлат существенно снижает давление на несущие элементы конструкции и участвует в распределении нагрузок. Как правило, для обустройства этого элемента используются брусы 150х150 мм или 200х200 мм. К стене мауэрлат крепится анкерными болтами или шпильками.
  2. Лежень. Этот элемент очень похож на мауэрлат, с той лишь разницей, что его нужно монтировать над внутренними стенами. Поверх лежня устанавливаются вертикальные опоры, позволяющие смонтировать коньковый прогон.
  3. Стропильные ноги. Данные элементы устанавливаются вертикально под определенным углом, чтобы скат располагался под наклоном. Длина и толщина стропильных ног рассчитываются с учетом всех нагрузок и выбранного вида системы. Как правило, в качестве стропил используются доски толщиной от 150 до 400 мм.
  4. Затяжка. Затяжка – это балки, расположенные вдоль горизонтальной плоскости и предназначенные для соединения ног одной пары стропил, что позволяет снизить распирающую нагрузку на внешние стены. Разновидностью затяжки является ригель, который монтируется непосредственно под коньком.
  5. Стойки. Вертикальные стойки устанавливается на лежне с таким же шагом, с которым установлены стропила. Каждая стойка стропильной системы используется в качестве опорного элемента, поддерживающего коньковый прогон.
  6. Подкосы. Это распорки, устанавливаемые по диагонали и обеспечивающие поддержку стропил, тем самым не позволяя им прогибаться.

Подбор необходимых и дополнительных элементов стропильной системы осуществляется в соответствии с расчетами.

Чертеж и расчет стропил

Проводить расчеты стропильных систем не очень сложно – все изрядно упрощается тем, что вид конструкции во фронтальной проекции представляет собой равносторонний треугольник. Учитывая этот фактор, можно свести весь процесс расчетов к вычислению нескольких формул.

Последовательность расчета стропильных систем выглядит так:

  1. Сначала нужно подобрать тип конструкции и необходимую степень наклона кровельного покрытия. Выбор этих параметров выполняется индивидуально в зависимости от уровня атмосферных осадков в регионе и характеристик используемых материалов.
  2. Далее необходимо рассчитать общую нагрузку на стропильную систему. Этот показатель получается в результате сложения постоянных нагрузок (вес кровли, собственный вес каркаса, утеплителя и перекрытий) и временных нагрузок (атмосферные осадки и явления), их умножения на коэффициент уклона скатов и прибавления 10% от полученной суммы для обеспечения запаса прочности.
  3. Следующий шаг – определение длины стропил. Учитывая то, что конструкция имеет форму равностороннего треугольника, можно воспользоваться теоремой Пифагора (квадрат длины стропильной ноги равняется сумме квадратов высоты кровли и половины длины заложения). Используя простые формулы из школьного курса геометрии, можно также рассчитать высоту расположения конька.
  4. В последнюю очередь определяется толщина используемых материалов. Для определения сечения стропильных ног лучше всего воспользоваться специальными таблицами, отображающих зависимость искомого значения от длины стропил и шага их установки.

Перед тем, как делать стропила двускатной крыши, нужно обязательно выбрать подходящую конструкцию и знать ее основные параметры. Для расчетов требуется знать высоту конька, степень наклона кровли и площадь помещения, над которым будет устанавливаться вся конструкция.

Монтаж стропильной системы своими руками

Когда материалы для конструкции подобраны, а все показатели рассчитаны, можно приступать к дальнейшей работе. Используя имеющиеся данные, нужно сделать чертежи стропильной системы двухскатной крыши, в соответствии с которыми будет обустраиваться конструкция.

Сборка стропильной системы двухскатной крыши осуществляется по следующему алгоритму:

  1. Первым делом на свои места укладываются мауэрлат и лежень (последний необходимо только при выборе наслонной стропильной системы). Установленная на верхнем поясе стен и перегородок обвязка крепится анкерными болтами или шпильками.
  2. Второй шаг – установка и фиксация стропил. К мауэрлату стропила крепятся гвоздями, а друг с другом соединяются металлической накладкой. Чтобы стропила правильно опирались на мауэрлат, в них делают соответствующий вырез. В первую очередь устанавливаются крайние стропила, а по их уровню будет осуществляться выравнивание остальных элементов.
  3. Когда стропила установлены, приходит пора монтировать вспомогательные опорные детали, необходимые для поддержки стропильной системы – затяжки, схватки и подкосы. Для качественной фиксации ригеля на его торце нужно сделать выступ на половину сечения и подрубить его к стропилу, зафиксировав при помощи гвоздей.
  4. Над стропильными ногами набивается обрешетка из досок, к которым в дальнейшем будет крепиться кровельное покрытие. Устройство обрешетки и подбор материалов зависит от материала кровли и ее уклона, и об этом стоит прочитать подробнее в соответствующей статье.

Стоит отметить, что двускатная стропильная крыша обустраивается непросто, поэтому выполнить монтаж, не имея опыта проведения строительных работ, будет достаточно сложно. Кроме того, для хорошего результата нужно правильно провести расчеты и грамотно подобрать материал, что тоже требует определенных навыков. Читайте также: «Как сделать крышу двухскатную своими руками – пошаговое руководство с примерами».

Заключение

Хорошее планирование, наличие соответствующих навыков и качественная реализация проекта – вот все, что требуется для того, чтобы собрать узлы стропильной системы двухскатной крыши. Если с одним из этих пунктов имеются проблемы, то целесообразно будет обратиться к специалистам, способным выполнить все необходимые работы.

Виды и устройство стропильной системы двухскатной крыши – обзор конструкции и узлов

Хозяева, решившие построить частный дом, как правило, отдают предпочтение более дешевой крыше с двумя скатами. Устройство такого типа кровли – довольно простое и практичное. Благодаря своей прочности, она отлично защищает дом от практически любой непогоды. В этой статье мы подробно расскажем об устройстве стропильной системы двухскатной крыши – как самой важной составляющей ее конструкции.

Коротко о понятии двускатной крыши

Двускатной именуют такую крышу, которая имеет два плоских ската в виде прямоугольника, закрепляемых вверху под углом, и треугольных проемов, расположенных в торцах, в которые монтируются фронтоны. Для обеспечения надежности и долговечности конструкции используются разного рода подпорные и поддерживающие узлы. Самой главной считается система стропил, о которой мы и поговорим ниже.

Узлы конструкции крыш с двумя скатами

По большому счету, все составные части крыш с двумя скатами – это пиломатериалы с различной формой, сечением и длиной, то есть брусья и балки, доска и рейки.

Мауэрлат

Делают мауэрлат из квадратного, размерами сечения, как правило, от 10 до 15 см. Он укладывается по всей длине несущих стен, с последующим закреплением при помощи резьбовых стержней или анкеров. Служит данный элемент кровли для распределения нагрузки от стропил к несущим стенам.

Стропильная нога

Различные типы стропил также изготавливаются из бруса, сечением 15 на 5 (иногда 10) см. Из них собирают контур кровли в виде треугольника, на который будет приходиться вся сила ветра, града, снега и иных проявлений непогоды. Для обеспечения нормальной прочности стропила размещают с промежутками от 0,6 до 1,2 м. С уменьшением этих показателей крыша, соответственно, будет становиться более тяжелой. Промежутки между стропилами также будут зависеть и от конструкционных особенностей применяемого кровельного материала.

Лежень

Представляет собой аналогичный мауэрлату квадратный брус — 10×10 или 15×15 см. Укладывается он на внутреннюю часть несущей стены, для обеспечения равного распределения нагрузки, идущей от кровельных стоек.

Читать еще:  Теплица вместо крыши дома

Затяжка

Этот узел используют для каркасной конструкции с висячими стропилами. Он является завершающей частью треугольника стропил, не дающий ему расходиться.

Стойки

Также используется квадратный брус. Располагают стойки вертикально, они будут поглощать нагрузку от конька и перенаправлять ее на несущую стену дома.

Подкосы

Данные компоненты играют роль передаточных звеньев от стропил к несущим конструкциям. После соединения стяжек с подкосами образуется крепкая ферма. Даже если представить, что имеется большой пролет, ферма все равно сможет противостоять всем нагрузкам.

Обрешетка

Обрешетку получают путем укладки брусков под прямым углом к стропилам. Перенося всю массу кровли на стропильные ноги, этот элемент конструкции скрепляет их еще лучше. Лучше всего для создания обрешетки применять обрезные доски или бруски. Если таковых нет, подойдет и необрезная доска, но с нее должна быть снята кора. Если вы будете использовать любой тип мягкой кровли, то понадобится сплошная обрешетка. В этих целях можно воспользоваться водоотталкивающими фанерными листами.

Конек крыши

Коньком называется место кровли в верхней ее части, где происходит соединение двух скатов крыши. Формируется он после соединения стропильных ног – укладывается горизонтально.

Свес кровли

Является элементом, выходящим из-за стены приблизительно на 40 см, он не дает дождевым осадкам промочить стены.

Кобылки

Давайте разберемся,что такое кобылка и для чего она нужна. Этот узел крепления стропильной системы необходим для организации свеса крыши. Кобылки используют лишь в тех случаях, если стропильные ноги получаются очень короткими, и их недостаточно для свеса. В таких ситуациях ноги приходится удлинять при помощи кобылок, которые представляют собой не что иное, как доски чуть меньшего сечения.

Разновидности стропильных систем

Таких систем насчитывается две: наслонного и висячего типа. Ко второму типу прибегают тогда, когда внешние стены дома находятся на удалении друг от друга на 10 м или еще меньше. К нему еще прибегают в случае, когда между стенами не планируется устанавливать несущую стену, разделяющую дом на две части.

В иных случаях нужно устанавливать систему стропил наслонного типа. Если возводящийся дом разделяют не несущей стеной, а колонами, то устанавливают одновременно две стропильных системы. Стропила, которые укладывают под укосом, будут опираться на колонны, а висячие должным образом будут расположены между ними.

Висячая стропильная система

Такая конструкция характеризуется тем, что в качестве опор под стропила выступают боковые стены. Негативным нюансом является то, что возникают распирающие нагрузки, которые спустя некоторое время могут повреждать стены. Для недопущения этого, соединение стропильных ног осуществляют при помощи затяжек. Таким образом создается жесткий треугольник, который не деформируется из-за нагрузок, а висячая стропильная система двухскатной крыши остается надежной и устойчивой. Нередко затяжки заменяют балками перекрытия, в особенности это требуется, если вы планируете возводить мансарду под крышей.

У такой стропильной конструкции двухскатной крыши есть и положительные стороны, а именно – можно не производить крепление мауэрлата. К тому же, довольно просто устанавливаются узлы конструкции, в которых стропильные ноги опираются на стены. Для придания ферме ровных очертаний и устойчивости, через слой изоляции прокладывают доску, тем самым увеличивая площадь опоры. Ниже опишем главные типы трехшарнирных висячих стропил.

К первому виду можно отнести обычную треугольную трехшарнирную арку. Такая конструкция является несложной – это закрытый треугольник с двумя верхними сторонами, предназначенными для противодействия нагрузкам на изгиб. Вместо затяжки в этой конструкции можно использовать стальной тяж. Карнизный узел можно выполнить одним из существующих конструкционных решений: при помощи ортогональной лобовой врубки или с использованием дощатых или пластинчатых креплений.

Особенности крепления узлов висячих стропил

Далее следует трехшарнирная треугольная арка с усиленной бабкой или подвеской. Такую разновидность использовали давным-давно, при строительстве огромных помещений промышленного или сельскохозяйственного назначения, имеющих пролеты свыше шести метров. Она не подходит для сооружения частных домов. В основе ее лежит то, что масса затяжки приходится на конек. Данные узлы скрепляются между собой и хомутом подвески методом косого или прямого прируба. В качестве крепежных элементов применяются болты. Подвеску из дерева именуют бабкой, а из стали – тяжом. Данный элемент свисает с узла карниза. Затяжку закрепляют к ее низу через накладки из дерева. В качестве переходников используются хомуты, дающие возможность изменять прогиб затяжки в случае ее провисания.

Третьей следует трехшарнирная треугольная арка с приподнятой затяжкой. Если вы собираетесь обустроить под крышей мансарду, то такая схема в данном случае подойдет, как нельзя лучше. Растяжка устанавливается не снизу, а сверху. Стропила закрепляются на балке мауэрлата методом ползуна. Таким образом, нагрузка распределяется равномерно, а вся система становится устойчивой. При этом торцы стропил должны выходить за пределы наружных стен дома с крышей с открытыми стропилами. Если вы собираетесь устанавливать подвесной потолок или прокладывать слой изоляции, то затяжку лучше уравновесить подвеской.

Существует и трехшарнирная треугольная арка с ригелем. Ее устанавливают, когда присутствуют довольно высокие распорные нагрузки. В нижней части закрепляется затяжка, а сверху – ригель. Установка мауэрлата в данном случае не нужна. Учтите, что ригель не должен быть оснащен шарнирным креплением к стропилам, иначе конструкция получится шаткой.

Далее стоит рассказать об арках с дополнительными подкосами в стропильной системе. Если вы решили устанавливать длинные стропила, то их нужно будет подпирать. Для этой цели потребуются подкосы, которые будут уменьшать нагрузку на прогиб на стропила. В виду отсутствия несущих стен, подкосы придется убирать в бабку. Как правило, затяжка в такой системе – комбинированная, скрепленная прирубом. Таким образом, происходит подтягивание вниз конькового узла, который, в свою очередь, сжимает подвес и стропила.

Наслонная стропильная система двухскатной крыши

Имеют свои узлы конструкции и наслонные стропила. Прямо в центре такой системы устанавливается вертикальная балка, через которую масса всей крыши направляется от конька к несущей стене, расположенной посредине здания.

В безраспорном типе наслонных стропил стропильные ноги испытывают лишь усилие на изгиб.

Их установку можно осуществлять одним из трех вариантов:

  • В роли опоры под стропила выступает мауэрлат. Крепление осуществляется при помощи метода врубки зубом. Для надежности используют хомуты или проволоку. Верхушки стропил укладывают на прогон конька, скрепляют конструкцию методом скользящих опор. Пробоины сверху стропил нужно не забыть закрепить.
  • Второй вариант является наиболее популярным. В данном случае нижняя часть стропил закрепляется к мауэрлату подвижным методом соединения – ползуном, или штучным бруском. Для лучшей фиксации ноги, сверху можно вбить гвоздь или закрепить гибкую стальную пластину. Уложенные на прогоне конька стропила закрепляют или пробоинами попарно, или по одному к прогону.
  • Наконец, последний из методов монтажа выделяется тем, что стропила и прогон конька закрепляются наглухо. Достигается это за счет набивания дощечки с двух сторон в одном направлении с брусом конька. Данный метод сложнее реализовать, из-за чего применяется он не так часто.

Правила установки стропил наслонного типа

Наслонные стропила распорного типа по своей конструкции практически не отличаются от описанных выше трех вариантов, за исключением одного нюанса: вместо жесткого крепления стропил нужно использовать подвижное крепление. Распорные стропила такого типа отличаются тем, что для них не обязательно устанавливать прогон. Для распорной системы нужно очень тщательно закреплять мауэрлат к стенам дома. При этом они должны быть толстыми и крепкими.

Немного о наслонных стропилах с подкосами. Они представляют собой третью подстропильную ногу, которая работает на сжатие, и устанавливается с наклоном в 45 градусов. В итоге можно перекрывать даже 14-метровые пролеты, при этом балки могут быть использованы не самых больших сечений.

В расчете крепления подкосов нет необходимости, можно просто зафиксировать их с двух сторон, расположив под стропилами. Это предотвратит подкос от смещения. Нужно всего лишь ровно срезать угол подкоса, беря во внимание наклон стропил. Чтобы определиться с тем, какого сечения нужны узлы наслонных стропил, вычисляют усилие на нажатие.

К последнему типу наслонных стропильных систем стоит отнести конструкции на подстропильных балках.

Если в вашем доме будет две несущие стены, ты понадобится устанавливать две подстропильные системы. В них входят балки, смонтированные на стороне крыши, которая длиннее. Под балками смонтированы стойки, а в качестве опор служит лежень и расположенные внутри стены дома. В случае отсутствия прогонов, стойки устанавливаются под всеми стропилами. Верхушки стропильных ног соединяются друг с другом, после чего их перевязывают накладками из дерева или стали. В виду отсутствия конькового прогона создается распор.

Затяжку устанавливают ниже сквозного прогона – таким способом избавляются от распора в безраспорной системе. Снизу стоек для улучшения устойчивости закрепляют схватки. Они выполняют функции ригеля, принимая на себя нагрузки сжатия, а также не дают стойкам упасть. Фиксируются расшивки крест-накрест.

В этой статье мы подробно рассказали о том, как усилить стропила двухскатной крыши, какими бывают такие системы, и как их устанавливать.

Конструкция стропильной системы простой двухскатной крыши

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Крыша с двумя скатами наиболее распространенный вариант завершения коробки частного дома. При ее изготовлении важно грамотно подобрать сечения несущих элементов, выполнить надежное закрепление узлов и правильно выбрать тип конструкции. Стропильная система двухскатной крыши не имеет больших сложностей и вполне может быть изготовлена своими руками.

Классификация стропильных систем по способу опирания

Конструкция может быть классифицирована по двум признакам. Первый из них – способ опирания несущих элементов. Двускатная стропильная система крыши дома в этом случае включает следующие виды:

  • с наслонными стропилами;
  • с висячими стропилами.

Виды двускатной крыши с наслонными и висячими стропилами

Устройство кровли с использованием наслонных стропил предполагает их опирание в двух точках. Конструкция в этом случае позволяет избежать возникновения серьезного распора. Чтобы сделать монтаж своими руками потребуются следующие основные элементы:

  • стропильные ноги;
  • мауэрлат;
  • ригель;
  • промежуточные стойки и подкосы при большом пролете несущих балок;
  • обрешетка и контробрешетка;
  • накладки упорные бруски.

В верхней точке монтаж предусматривает опирание на ригель. Установка также предусматривает опору в нижней точке – мауэрлат. Собрать такую конструкцию для дома своими руками можно только в двух случаях:

Варианты сборки наслонной системы двускатной кровли

  1. Наслонная система возможна, если расстояние между фронтонами не большое. То есть такой монтаж подойдет для небольшого дома своими руками. Наибольшая длина строения, которая позволяет выполнять устройство деревянного ригеля без дополнительных усилений – 6 м. При больших пролетах потребуется в качестве ригеля устанавливать металлические балки. При использовании деревянного бруса необходимо будет предусматривать промежуточные стойки, которые располагают в среднем через 2 метра. Избежать этого можно только при использовании в качестве ригеля клееного бруса достаточно большого сечения. В этом случае становится невозможной свободная планировка пространства – стойки посередине помещения убрать нельзя.
  2. Второй вариант, когда возможен монтаж наслонной системы двускатной кровли своими руками – это наличие стены в середине дома. Устройство в этом случае предусматривает, что брус, на который будут опираться стропила в верхней точке, передаст нагрузку на внутреннюю стену. В этом случае несущая конструкция не должна быть спутана с перегородкой. Перегородка опирается на перекрытия, а установка стены дома своими руками предполагает ее опирание непосредственно на фундаменты. Такое устройство подойдет для зданий с достаточной шириной, где есть смысл устанавливать стеновое ограждение посередине.
Читать еще:  Какую металлочерепицу лучше выбрать для крыши

Второй вариант – висячие стропила. Они более сложны в расчете, но позволяют устройство в подкровельном пространстве дома свободной планировки. Конструкция предполагает отсутствие опорного деревянного или металлического бруса в верхней части. Монтаж предполагает опирание стропил только в нижней точке. В верхней части несущие балки надежно соединяются между собой. Установка такой системы напоминает ферму. Конструкция работает на распор, поэтому важно предотвратить чрезмерную горизонтальную нагрузку на стены дома. выполнить это можно с выполнением следующих мероприятий:

  • устройство монолитного пояса по обрезу стен;
  • необходимо сделать надежное закрепление мауэрлата двускатной кровли к стене дома своими руками;
  • для устранения распора устанавливается схватка.

Схватка или стяжка становится одним из значимых элементов двускатной кровли дома. Она предотвращает разращение стен под действием распора. Можно выделить следующие виды схваток:

  • расположенные в уровне перекрытия мансарды;
  • расположенные в уровне потолка мансарды.

Стоит отметить, что второй вариант обеспечивает меньшую надежность, поскольку, чем выше выполнен монтаж элемента, тем сильнее стропила оказывают на него воздействие. Если схватка получается слишком длинной, необходимо сделать ее усиление своими руками. Для этого производится монтаж дополнительных элементов двускатной кровли дома – подвесок. Они соединяют конек с серединой затяжки, чем предотвращают ее провисание.

Стропильная система двухскатной крыши с висячими стропилами позволяет выполнить монтаж с предварительной сборкой ферм на земле, после чего поднять их на крышу и сделать закрепление.

Такой вариант подойдет только при наличии подъемной техники, поскольку готовые двускатной кровли дома станут слишком габаритными и тяжелыми для подъема своими руками.

Классификация по типу ската

Второе разделение можно сделать в зависимости от того, как запроектирована линия ската. Виды здесь предполагают наличие двух вариантов:

Двухскатная крыша c ломаными и прямыми скатами

  1. С прямыми скатами. Самый простой для выполнения способ. Позволяет выполнить работу без серьезных затруднений. Минусом такого варианта кровли своими руками является уменьшение пространства мансарды.
  2. С ломаными скатами. Такие виды кровли более сложны в выполнении. Предполагается наличие линии, по которой изменяется угол наклона. Угол наклона нижней части ската нужно сделать большим, чем у верхней. Таким образом получается поднять потолок мансарды и увеличить свободное пространство. Монтаж кровли осуществляется с установкой дополнительного ригеля в месте перелома.

Эти виды предполагают выбор между ними в зависимости от пожеланий будущего владельца здания.

Основные элементы кровли

Стропильная система двухскатной завершающей части здания состоит из множества элементов. Монтаж стоит начать с подробного изучения каждого из них и выбора их сечений.

Мауэрлат

При установке элементов под металлочерепицу или другое покрытие подразумевает использование бруса сечение 150х150 или 200х200 мм. Именно такой размер позволяет наиболее оптимально распределить нагрузку. далее потребуется выбрать способ закрепления он зависит от материала стен. Существует несколько вариантов:

Схема крепления мауэрлата к стене

  1. Каркасные, брусовые или бревенчатые стены не требуют установки мауэрлата. В случае каркасного здания опорой для стропильных ног служит верхняя обвязка стен. при строительстве ограждений из бруса или бревна, мауэрлатом становится верхний венец. Важно выполнить грамотное закрепление этих элементов в конструкции стены.
  2. При использовании для строительства легких бетонов, потребуется дополнительное усиление. К легким бетонам относят такие материалы как пенобетон, шлакобетон, керамзитобетон. Они могут разрушаться, если опереть на них кровлю не центрально. Для равномерного распределения нагрузки предусматривают заливку монолитного железобетонного пояса по обрезу стен. Во время работ в него закладывается специальная проволока, шпильки или болты, на которые будет выполнено крепление мауэрлата.
  3. Для кирпичных средств можно не предусматривать железобетонный пояс. В этом случае для соединения с обвязочным брусом в кладку заводят проволоку, которую после оборачивают вокруг мауэрлата и закручивают. Второй вариант – за один ряд до обреза стен в кладку с внешней стороны заводят деревянные бруски, пропитанные антисептиком. Такие пробки и мауэрлат скрепляют при помощи скоб. Возможно также использование шпилек и болтов, для закрепления которых потребуется заливка монолитного пояса.

Важным моментом является гидроизоляция.

При установке важно предусмотреть рубероид, линокром или гидроизол в местах соединения бетона или кирпича с деревом. Это требуется, чтобы предотвратить гниение древесины при контакте с материалом другой влажности.

Стропила

После закрепления мауэрлата устанавливают стропильные ноги. Их сечение подбирается в зависимости от шага несущих балок, их пролета, снеговой нагрузки и типа покрытия. При установке каркаса под металлочерепицу при шаге 60 см рекомендуется соблюдать следующие рекомендации в зависимости от пролета:

  • 3 м – 4х15 см;
  • 4 м – 5=15 см;
  • 5 м – 5х17,5 см;
  • 6 м – 5х20 см.

Таблица средних значений стропильных ног

Это средние значения, чтобы выполнить более точный расчет лучше обратится к специалисту или изучить дополнительную литературу.

Выполнить крепление стропильных ног к мауэрлату можно двумя способами:

  • с зарубкой;
  • без нее.

Крепление стропильных ног к мауэрлату с зарубкой и без нее

В первом случае выполняют запил на обвязочном брусе, во втором с стропилу прибивают специальную дощечку, которая становится упорным бруском. Далее для обоих способов работу выполняют одинаково. С помощью металлических уголков наклонную балку фиксируют, чтобы она не смещалась относительно проектного положения вдоль мауэрлата. Дополнительно вбивают под углом гвозди.

Схема крепления стропил с помощью проволоки и на скобы

Кроме этого потребуется скрепить стропило со стеной. Выполнение этого мероприятия предусмотрено в нормативных документах. Делать это можно двумя способами:

  • на скобы (подойдет для деревянных зданий);
  • с помощью скрутки из проволоки (более трудоемкий вариант, но единственно возможный для каменных домов).

Выполнять закрепление по нормам можно через одну ногу. Это необходимо для более надежного прикрепления крыши к коробке дома.

Если провести работу правильно, можно не беспокоится о ее состоянии даже в самые сильные ветра.

Стойки, стяжки, подкосы

Такие элементы чаще всего изготавливаются из досок. Оптимальная толщина находится в пределах 32-50 мм. Исключением становятся стойки. Здесь можно применять доски толщиной 50-100мм. Крепление выполняется на шпильки или с применением опорных брусков.

Как сделать стропильную систему двухскатной крыши – виды конструкций и особенности монтажа

От конструкции крыши напрямую зависит степень защиты здания от попадания холодного воздуха и атмосферных осадков. Конечно, покрытие кровли является самым заметным и наиболее обсуждаемым элементом конструкции, но надежность крыши в гораздо большей степени определяется качеством проектирования и сборки каркаса крыши, который является опорой для кровли и принимает на себя все внешние нагрузки.

Для создания предельно надежной конструкции, которая не будет деформироваться при эксплуатации, необходимо качественно спроектировать каркас крыши и рассчитать все его показатели. В данной статье будет рассмотрена стропильная система двухскатной крыши и ее особенности.

Функции стропильной системы

Стропильная система двухскатной крыши состоит из определенного количества опор, которые, будучи цельной конструкцией, представляют собой прочный и надежный каркас. Для изготовления стропильных систем может использоваться дерево или металл. Подбор материала осуществляется в зависимости от рассчитываемого уровня нагрузок.

К числу задач, которые выполняет каркас из стропил, относятся следующие:

  1. Обеспечение необходимого уклона кровли. Стропильная система всегда обустраивается по одной из существующих схем, в результате чего естественным образом создается определенный уклон будущей кровли. Созданные таким образом наклоны скатов обеспечивает свободное движение снега и воды с поверхности крыши.
  2. Распределение нагрузок от веса кровельного покрытия и внешних факторов. Значение нагрузки на стропила может сильно варьироваться в зависимости от вида кровельного пирога и атмосферных осадков – но эта нагрузка всегда достаточно велика. Стропильная система принимает на себя все нагрузки и распределяет их равномерно между всеми опорами.
  3. Опоры для монтажа утепления и кровельного материала. Помимо всего прочего, стропильная система еще и является опорной конструкцией, к которой крепятся остальные элементы крыши. Между отдельными стропилами монтируется термоизоляционный слой, а поверх обрешетки устанавливается кровля, защищающая здание от атмосферных осадков.

Виды стропильных систем

Стропильные системы для двухскатных крыш могут отличаться как вариативными параметрами, вроде веса или материала изготовления, так и конструкцией, в зависимости от которой выделяют два основных виды подобных систем:

  • Наслонные стропильные системы;
  • Висячие стропильные системы.

Наслонная система – это очень распространенная схема стропил, в которой стропила устанавливаются на двух опорных точках. Верхняя часть ноги опирается на коньковый прогон, установленный на вертикальных стойках, а снизу стропило упирается в мауэрлат. Наслонные стропильные системы для двухскатных крыш можно устанавливать только в том случае, если в здании имеется хотя бы одна несущая перегородка или колонна.

В таком случае получится безраспорная конструкция – за счет использования двух точек опоры компенсируется распирающая нагрузка, приходящаяся на стены. Стропила в случае с подобными системами подвергаются только нагрузкам на изгиб, причем их можно уменьшить при помощи подкосов. Наслонная конструкция стропил используется для перекрытия домов, ширина которых превышает 14 метров.

Альтернативой наслонным конструкциям являются висячие стропильные системы. Главное отличие заключается в том, что висячие стропила имеют только нижнюю опору стропильных ног на мауэрлат. Верхняя же часть стропил опоры не имеет, то есть находится в своеобразном подвешенном состоянии, поэтому присутствует нагрузка как на изгиб, так и на распирание. Распорная нагрузка в этом случае достаточно велика, поэтому ее приходится компенсировать, используя немало ригелей и завязок. Конструктивно висячий стропильный каркас состоит из ферм треугольной формы, не подверженных нагрузкам. Традиционно считается, что висячая стропильная система двухскатной крыши своими руками пошагово создается сложнее наслонной, а большую часть усилий придется направить на правильное крепление стропил.

Стоит отметить еще один вид стропильных систем, который используется гораздо реже описанных выше. Речь идет о скользящей стропильной системе, имеющей одну характерную особенность: ноги стропил крепятся к мауэрлату на подвижных опорах вместо жестких креплений, свойственных другим системам. В результате скользящий крепеж дает возможность крыше самостоятельно менять размеры при усадке здания.

Как делать стропила двускатной крыши

Конструкция всех стропильных систем включает в себя несколько опорных и вспомогательных деталей, которые позволяют распределить вес кровли и компенсировать все нагрузки, которые приходится на крышу.

Перечень элементов, из которых состоит стропильная система, выглядит следующим образом:

  1. Мауэрлат. Брус мауэрлата устанавливается на внешние стены здания, а на него опираются скаты кровли. Кроме того, мауэрлат существенно снижает давление на несущие элементы конструкции и участвует в распределении нагрузок. Как правило, для обустройства этого элемента используются брусы 150х150 мм или 200х200 мм. К стене мауэрлат крепится анкерными болтами или шпильками.
  2. Лежень. Этот элемент очень похож на мауэрлат, с той лишь разницей, что его нужно монтировать над внутренними стенами. Поверх лежня устанавливаются вертикальные опоры, позволяющие смонтировать коньковый прогон.
  3. Стропильные ноги. Данные элементы устанавливаются вертикально под определенным углом, чтобы скат располагался под наклоном. Длина и толщина стропильных ног рассчитываются с учетом всех нагрузок и выбранного вида системы. Как правило, в качестве стропил используются доски толщиной от 150 до 400 мм.
  4. Затяжка. Затяжка – это балки, расположенные вдоль горизонтальной плоскости и предназначенные для соединения ног одной пары стропил, что позволяет снизить распирающую нагрузку на внешние стены. Разновидностью затяжки является ригель, который монтируется непосредственно под коньком.
  5. Стойки. Вертикальные стойки устанавливается на лежне с таким же шагом, с которым установлены стропила. Каждая стойка стропильной системы используется в качестве опорного элемента, поддерживающего коньковый прогон.
  6. Подкосы. Это распорки, устанавливаемые по диагонали и обеспечивающие поддержку стропил, тем самым не позволяя им прогибаться.
Читать еще:  Крыша из металлочерепицы своими руками пошагово

Подбор необходимых и дополнительных элементов стропильной системы осуществляется в соответствии с расчетами.

Чертеж и расчет стропил

Проводить расчеты стропильных систем не очень сложно – все изрядно упрощается тем, что вид конструкции во фронтальной проекции представляет собой равносторонний треугольник. Учитывая этот фактор, можно свести весь процесс расчетов к вычислению нескольких формул.

Последовательность расчета стропильных систем выглядит так:

  1. Сначала нужно подобрать тип конструкции и необходимую степень наклона кровельного покрытия. Выбор этих параметров выполняется индивидуально в зависимости от уровня атмосферных осадков в регионе и характеристик используемых материалов.
  2. Далее необходимо рассчитать общую нагрузку на стропильную систему. Этот показатель получается в результате сложения постоянных нагрузок (вес кровли, собственный вес каркаса, утеплителя и перекрытий) и временных нагрузок (атмосферные осадки и явления), их умножения на коэффициент уклона скатов и прибавления 10% от полученной суммы для обеспечения запаса прочности.
  3. Следующий шаг – определение длины стропил. Учитывая то, что конструкция имеет форму равностороннего треугольника, можно воспользоваться теоремой Пифагора (квадрат длины стропильной ноги равняется сумме квадратов высоты кровли и половины длины заложения). Используя простые формулы из школьного курса геометрии, можно также рассчитать высоту расположения конька.
  4. В последнюю очередь определяется толщина используемых материалов. Для определения сечения стропильных ног лучше всего воспользоваться специальными таблицами, отображающих зависимость искомого значения от длины стропил и шага их установки.

Перед тем, как делать стропила двускатной крыши, нужно обязательно выбрать подходящую конструкцию и знать ее основные параметры. Для расчетов требуется знать высоту конька, степень наклона кровли и площадь помещения, над которым будет устанавливаться вся конструкция.

Монтаж стропильной системы своими руками

Когда материалы для конструкции подобраны, а все показатели рассчитаны, можно приступать к дальнейшей работе. Используя имеющиеся данные, нужно сделать чертежи стропильной системы двухскатной крыши, в соответствии с которыми будет обустраиваться конструкция.

Сборка стропильной системы двухскатной крыши осуществляется по следующему алгоритму:

  1. Первым делом на свои места укладываются мауэрлат и лежень (последний необходимо только при выборе наслонной стропильной системы). Установленная на верхнем поясе стен и перегородок обвязка крепится анкерными болтами или шпильками.
  2. Второй шаг – установка и фиксация стропил. К мауэрлату стропила крепятся гвоздями, а друг с другом соединяются металлической накладкой. Чтобы стропила правильно опирались на мауэрлат, в них делают соответствующий вырез. В первую очередь устанавливаются крайние стропила, а по их уровню будет осуществляться выравнивание остальных элементов.
  3. Когда стропила установлены, приходит пора монтировать вспомогательные опорные детали, необходимые для поддержки стропильной системы – затяжки, схватки и подкосы. Для качественной фиксации ригеля на его торце нужно сделать выступ на половину сечения и подрубить его к стропилу, зафиксировав при помощи гвоздей.
  4. Над стропильными ногами набивается обрешетка из досок, к которым в дальнейшем будет крепиться кровельное покрытие. Устройство обрешетки и подбор материалов зависит от материала кровли и ее уклона, и об этом стоит прочитать подробнее в соответствующей статье.

Стоит отметить, что двускатная стропильная крыша обустраивается непросто, поэтому выполнить монтаж, не имея опыта проведения строительных работ, будет достаточно сложно. Кроме того, для хорошего результата нужно правильно провести расчеты и грамотно подобрать материал, что тоже требует определенных навыков. Читайте также: «Как сделать крышу двухскатную своими руками – пошаговое руководство с примерами».

Заключение

Хорошее планирование, наличие соответствующих навыков и качественная реализация проекта – вот все, что требуется для того, чтобы собрать узлы стропильной системы двухскатной крыши. Если с одним из этих пунктов имеются проблемы, то целесообразно будет обратиться к специалистам, способным выполнить все необходимые работы.

Узлы крепления стропильной системы

В любом здании основные элементы, на которые выпадает максимальная нагрузка – это фундамент, стены и крыша. Качество монтажа кровли во многом зависит от того, правильно или нет, выполнено устройство стропильной системы. Если узлы крепления стропильной системы не отвечают определенным требованиям, то такая крыша не прослужит даже минимального эксплуатационного срока без ремонтных работ.

Требования к стропильной системе

Стропильная система любой кровли должна соответствовать таким важным требованиям, как:

  • Максимальная жесткость. Любой узел каркаса должен выдерживать нагрузки, не подвергаясь при этом деформации или смещению. Получаемый при обустройстве стропильной системы треугольник должен обеспечивать жесткость конструкции, и ее максимальную устойчивость;
  • Оптимальный вес. В зависимости от кровельного материала выбирают материал, используемый для стропил. Обычно выбирают деревянный брус, но для тяжелых крыш может быть использован и металл.

Разновидности стропильных систем

Крыша может быть обустроена одним из видов стропильной системы, которых существует всего два:

  • Висячие стропила;
  • Наслонные стропила.

Висячая стропильная система

Такая система оптимальна в случае двускатной кровли, когда величина пролета между стенами составляет не более 6-ти метров, но при установке дополнительных элементов применима и для более широких вариантов проемов. Нижней основой для опоры служит мауэрлат, верхняя же часть конструкции упирается друг в друга. Такая конструкция содержит и затяжку – необходимую для снятия нагрузки со стен, за счет уменьшения распора стропил. Балочные затяжки устанавливаются снизу стропильных ног и могут выполнять функции балок перекрытия.

Если затяжка расположена выше нижней части стропильной системы, то она называется ригелем . К важным моментам обустройства стропильной системы такого типа можно отнести:

  • Не следует допускать, чтобы кровельный свес опирался на нижнюю часть стропильных ног, которые выводятся за пределы стенки. В такой ситуации лучше всего использовать кобылку (ширина свеса при этом устанавливается в пределах одного метра). При таком обустройстве стропило будет опираться на мауэрлат. Сечение бруса для кобылки выбирается меньшим, чем для стропил;
  • Чтобы придать крыше дополнительной жесткости, и не допустить ее шатания и разрушения сильными порывами ветра, на скате прибивается ветровая доска, к мауэрлату от конька;
  • При влажности материала, используемого для обустройства стропильной системы более 18%, следует предусмотреть шаткость, которую будет вызывать постепенное высыхания древесины. Именно поэтому крепеж должен осуществляться болтами или винтами, а не гвоздями.

Наслонная стропильная система

Такое обустройство применимо для кровель с расстояниями между стен от 10 метров (максимум 16 метров). Уклон может быть выполнен под любым углом, а внутри здания находятся несущие стены или поддерживающие колонны. Сверху для стропил основной опорой служит коньковый прогон, а снизу эту функцию выполняет мауэрлат. Поддержку внутреннего прогона осуществляет или внутренняя стена, или стойки. За счет наличия только вертикального типа нагрузок, отпадает необходимость в монтаже затяжки.

При 16-ти метровом пролете замена прогона конька выполняется двумя боковыми конструкциями, опорой для которых будут служить стойки.

Особое внимание на обустройство крыши с использованием стропильной системы наслонного типа следует обратить на такие нюансы:

  • Толщина всех деревянных элементов должна составлять как минимум 5 см;
  • Бруски должны иметь гладкую поверхность, а также требуют обработки антисептическим средством, для предотвращения развития гниения и образования грибка;
  • Следует строго соблюдать правила обустройства стропильной системы, не выполняя монтаж дополнительных элементов по своему усмотрению, так как это может привести к нарушению прочности и целостности всей конструкции;
  • Расположение мауэрлата относительно стен должно быть строго горизонтально, чтобы предотвратить опрокидывание опор;
  • Расположение стоек и откосов стараться делать максимально симметрично;
  • Обязательно следует предусмотреть техническую вентиляцию, которая будет позволять воздуху беспрепятственно циркулировать и высушивать воздух;
  • Обязательно следует выполнять качественную гидроизоляцию кровли;
  • Если опора, подкос или нога стропил не имеет опоры, то ее длина не должна превышать 4,5 метров.

Особенности расчетов стропильной системы двускатной крыши показаны в видео:

Основные узлы стропильных систем

К основным узлам стропильной системы кровли можно отнести:

  • Стропила. Они выполняют функцию скелета, оказывая поддержку внутренних и внешних элементов крыши, а также служат основой для прокладки коммуникаций;
  • Мауэрлат. Это своеобразный кровельный фундамент, представляющий собой балку, на которую устанавливается вся конструкция. Он выполняет важную функцию – равномерное распределение нагрузки всей конструкции;
  • Прогон. Предназначен для скрепления между собой стропильных ног и может располагаться как сверху, так и сбоку;
  • Затяжка. Служит для фиксации стропил в нижней части конструкции;
  • Подкосы и стойки. Обеспечивают максимально устойчивое расположение стропильных балок;
  • Конек. Место соединения скатов кровли;
  • Кобылки. Это продолжения стропильных ног, которые иногда обустраиваются;
  • Ригель. Необходим для качественной и надежной опоры несущих элементов;
  • Лежень. Поперечный брус, необходимый для распределения нагрузки.

Кроме перечисленных элементов, в конструкцию входят узлы крепления стропильной системы кровли. При их выполнении необходимо обязательно соблюдать определенные правила.

Следует использовать такие виды креплений:

  • С упором на конец перекладины ;
  • Зубьями в упор ;
  • Зубьями в шип .

Выбирать количество зубьев следует в зависимости от уклона ската, а дополнительная надежность конструкции может быть создана при помощи уголков из металла.

К основным узлам крепления стропильной конструкции относятся:

  • Балочный узел;
  • Мауэрлатный узел;
  • Коньковый узел.

Балочный узел

Крепление выполняется специальными метизами с уголками из металла, или древесными брусьями, шипами и накладками.

Мауэрлатный узел

Такое крепление может быть выполнено как по жесткой технологии, так и по скользящей. Жесткая технология предполагает установку между мауэрлатом и стропилом прочного соединения, предотвращая возможность соскальзывания, прогиба или выскакивания. Для этого используются специальные опорные уголки с брусками. Полученный в результате узел скрепляется проволокой с применением метизов. При этом забивать гвозди следует наискосок, чтобы они входили в древесину наперекрест. Последний гвоздь должен быть вбит по вертикали.

В случае скользящего крепления совмещение выполняется с применением специального механизма, который позволяет передвигать стропильную ногу в необходимом направлении. Для этого выполняется врезка на опорах, на которые потом укладывается мауэрлат. Закрепляется конструкция, как и в предыдущем случае, скрещенными гвоздями. Такой способ обустройства узлов соединения позволяет всем узлам стропильной конструкции смещаться в некоторых пределах.

Коньковый узел

В этом случае крепление также может быть выполнено двумя видами – встык и внахлест. При стыковом соединении верхушка опор обрезается со скосом, как и угла наклона крыши. Они опираются в такие же подрезанные противоположные опоры. Крепление выполняется с использованием гвоздей, в количестве двух штук. Их забивают сверху под определенным углом. Швы, которые образуются между опорами, соединяют металлическими накладками или пластинами. Во втором случае скрепление выполняется стыковкой внахлест, не торцевыми частями, а боковыми участками и закрепляются при помощи болтов.

Заключение

Выполняя работы по монтажу крыши, обустройству стропильной системы следует уделить тщательное внимание, не допуская нарушения технологических процессов. Это обеспечит конструкции прочность, долговечность и надежность.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector