В любой скатной крыше имеется система с наклонными плоскостями (скатами). Подбор и расчет стропильной системы необходимо делать с учетом опор, необходимых для нее, а также типа крыши, габаритов и форм перекрываемых конструкций. Произведя расчет стропильной системы двухскатной крыши, Вы сможете выбрать нужный размер стропильной ноги, а также обеспечите высокую прочность кровли.
Виды и устройство стропильной системы двухскатной крыши
Данную систему следует выбирать, из условий и количества опор, а также расстояния между ними.
Например, наслонные типы стропил будут опираться несущие стены сооружений (со внешней стороны), а также на доп. опоры внутри, если вдруг между основными будет более четырех с половиной метров расстояние. В нижней части стропильная нога опирается на брусья, передающие вес между крышей и стеной сооружения. Что же касается верхнего конца, то его соединяют с коньковым типом прогона, а также с иной стропильной ногой.
Висячая стропильная система двухскатной крыши обладает затяжкой, расположенной на том уровне, где находятся нижние опорные узлы, а может быть и выше, чем они. Здесь не предусмотрено промежуточных опор. Что касается расстояния между несущими с внешней стороны, оно должно быть до шести с половиной метров. Такой вариант относится к треугольной ферме, а между ними расстояние по плану от 1.3 до 1.8 метра.
Покрытия
Этернитовые типы кровли – волокнистые или плоские асбестоцементные листы. Они дешевые и просто устанавливаются.
Сланец относится к шиферным вариантам крыш, их делают из природных материалов слоистых сланцев. К шиферу также относится ондулин и еврошифер.
Покрытия из металла применяют для покрытия жилых сооружений. Они надежно защитят от воздействия атмосфер, нетяжелые и просты в плане монтажных работ. Сюда относят алюцинк, оцинковку и профнастил.
Рулонный тип относится к мягкой кровле. Он имеет свойство не пропускать влагу, и очень устойчив к негативным влияниям окружающей среды. Также их легко монтировать. Сюда относится рубероид, бито-полимерный материал, мембранная кровля.
Некоторые используют кровлю из дерева. Но очень редко, поскольку они сложны в плане монтажа.
Варианты кровли, которые пропускают свет, производятся из стекла, полимера.
Обрешечиваем
Именно обрешетка – основание кровель. Производится из брусьев или деревянных досок. Если обустраивается деревянная, металлическая, черепичная крыша, выбирается брус, сечение которого:
5 на 5 см, если расстояние между стропилами в диапазоне одного метра 1.1м).
5 на 6 см, если стропиловый шаг от 1.2 до 1.3 метра.
6 на 6, если шаг 1.4 или 1.5 метра.
В других случаях доски могут быть до 2.5 см по толщине.
Из дерева используют бревенчатые варианты, которые спилены буквально на один кант. Для того, чтобы делать наслонные стропила, подойдет больше сечение бревна круглой формы с диаметром от 12 до 20 см.
Как рассчитать настольную стропильную ногу?
Между ногами может быть расстояние от метра до полутора. Их сечение нужно определить в соответствии с расчетами. Для этого узнается прочность и жесткость конструкций. Поэтому нужно узнать, какова постоянная нагрузка на стропилу, в которую включены регулярные нагрузки и снега, на каждый метр погонный.
Для проведения расчетов необходимо знать такие данные, как:
- Шаг, с которым устанавливаются стропильные ноги
- Под каким углом наклонена кровля
- Какие габариты кровли
То, какие будут выбраны параметры и вообще, многие коэффициенты, зависит от выбранного материала для крыши и его детального состава.
Стоит учитывать, что между прогонами и стропильными ногами должно быть надежное сопряжение. Благодаря этому стены сооружений не будут разрушающе распороты. Если у Вас конструкции из дерева, их нужно периодически осматривать.
Варианты двускатных крыш на сегодняшний день достаточно распространены. А ведь правильно обустроив кровлю, у Вас будет прочное, красивое и очень долговечное жилье!
Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж - одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.
Стропильная система: правила расчета и разработки
Стропильная система - несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.
При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:
- Угол наклона крыши:
- 2,5-10% - плоская кровля;
- более 10% - скатная кровля.
- Нагрузки на крышу:
- постоянные - общий вес всех элементов «кровельного пирога»;
- временные - давление ветра, тяжесть снега, вес людей, которые проводят на крыше ремонтные работы;
- форс-мажорные, например, сейсмические.
Величину снеговых нагрузок рассчитывают исходя из особенностей климата региона по формуле: S=Sg*m , где Sg - вес снега на 1 м2, m -расчетный коэффициент (зависит от наклона кровли). Определение ветровой нагрузки базируется на таких показателях: тип местности, нормативы ветровой нагрузки региона, высота здания.
Коэффициенты, необходимые нормативы и расчетные формулы содержаться в инженерно-строительных справочниках
При разработке стропильной системы надо рассчитать параметры всех составляющих конструкции.
Элементы стропильной конструкции
Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:
Материалы для изготовления стропил
Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.
Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток - со временем стропила могут деформироваться, поэтому в несущую систему добавляют элементы из металла.
С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой - снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.
Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляцию
В промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.
Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции
Существуют два виды стропильных конструкций: висячие (распорные) и наслонные. Выбор системы определяется типом кровли, материалом перекрытия и природными условиями региона.
Висячие стропила опираются исключительно на внешние стены дома, промежуточные опоры не задействуются. Стропильные ноги висячего типа выполняют работу на сжатие и изгиб. Конструкция создает горизонтальное распирающее усилие, передающееся к стенам. При помощи деревянных и металлических затяжек можно снизить эту нагрузку. Затяжки монтируют у основания стропил.
Висячая стропильная система часто используется для создания мансарды или в тех ситуациях, когда пролеты на крыше составляют 8-12 м, а дополнительные опоры не предусмотрены.
Наслонные стропила монтируются в домах с промежуточной столбчатой опорой или дополнительной несущей стеной. Нижние края стропил фиксируются на внешних стенах, а их средние части - на внутреннем простенке или несущем столбе.
Установка единой кровельной системы над несколькими пролетами должна включать распорные и наслонные стропильные фермы. В местах с промежуточными опорами монтируют наслонные стропила, а где их нет - висячие.
Особенности обустройства стропил на разных крышах
Двускатная крыша
Двускатная крыша, согласно строительным нормам, имеет угол наклона до 90°. Выбор наклона во многом определяется погодными условиями местности. В районах, где преобладают обильные осадки лучше устанавливать крутые скаты, а там, где господствуют сильные ветра - пологие кровли, чтоб максимально снизить давление на сооружение.
Распространенный вариант двускатной крыши - конструкция с углом наклона 35-45°. Такие параметры специалисты называют «золотой серединой» расхода строительных материалов и распределения нагрузки по периметру здания. Однако в таком случае чердачное помещение будет холодным и здесь не получится обустроить жилую комнату.
Для двускатной крыши применяется наслонная и висячая стропильная система.
Шатровая крыша
Все скаты крыши имеют одинаковую площадь и одинаковый угол наклона. Конькового прогона здесь нет, а стропила соединяются в одной точке, поэтому монтаж такой конструкции достаточно сложен.
Шатровую крышу целесообразно устанавливать при выполнении двух условий:
- основание постройки квадратной формы;
- в центре сооружения имеется несущая опора или стена, на которую можно будет зафиксировать стойку, поддерживающую стык стропильных ног.
Создать шатровую крышу можно и без стойки, но при этом конструкцию надо усилить дополнительными модулями - стойками затяжками.
Вальмовая крыша
Традиционная конструкция вальмовой кровли предполагает наличие накосных стропил (диагональных), направленных к углам постройки. Угол наклона ската такой крыше не превышает 40°. Диагональные прогоны обычно делают с усилением, так как именно на них приходится существенная часть нагрузки. Изготовляют такие элементы из сдвоенной доски и прочного бруса.
Места стыковки элементов обязательно подпираются стойкой, которая повышает надежность сооружения. Опора располагается на расстоянии ¼ длины больших стропил от конька. На месте фронтонов двускатной крыши устанавливаются укороченные стропила.
Стропильная конструкция четырехскатной кровли может включать очень длинные диагональные элементы (более 7 м). В этом случае под стропила надо монтировать вертикальную стойку, которая будет опираться на балку перекрытия. В качестве опоры можно использовать шпренгель - балка располагается в углу крыши и фиксируется на смежных стенах. Шпренгельную ферму усиливают подкосами.
Ломаная крыша
Ломаные крыши обычно создаются для обустройства большей мансарды. Установку стропил при таком варианте кровли можно разбить на три этапа:
- Монтаж П-образной конструкции - опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции - балки перекрытия.
- Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
- Монтаж стропильных ног.
Двухскатная крыша: установка стропил своими руками
Расчет угла наклона и нагрузок
Расчет двухскатной крыши конечно можно произвести самостоятельно, но все же лучше это доверить профессионалам, чтоб исключить погрешности и быть уверенным в надежности конструкции.
При выборе угла наклона надо учесть, что:
- угол 5-15° подходит не для всех кровельных материалов, поэтому сначала выбирают тип покрытия, а потом делают расчет стропильной системы;
- при угле наклона свыше 45° - возрастают материальные расходы на закупку составляющих «кровельного пирога».
Пределы нагрузки от воздействия снега колеблются от 80 до 320 кг/м2. Расчетный коэффициент для крыш с углом наклона меньше 25° составляет 1, для кровли с уклоном от 25° до 60° - 0,7. Это значит, что если на 1 м2 приходится 140 кг снежного покрова, то нагрузка на крышу со скатом под углом 40° составит: 140*0,7=98 кг/м2.
Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем - 40-50 кг/м2).
Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.
Монтаж мауэрлата и стропил
Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.
Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:
Установка стропил: видео
Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео
При строительстве частных домов крышу чаще всего делают двускатной. На это есть причины. Первая — она надежна. Хорошо справляется с ветровыми и снеговыми нагрузками. Вторая — она совместима с любым кровельным покрытием. Третья — относительно недорого. Четвертая — несложная конструкция, которую трудно испортить. Пятая — она привлекательно смотрится. Все это, и еще то, что двухскатная крыша своими руками строится без наличия специальных знаний, определяет ее популярность.
Собранная двухскатная крыша своими руками готова под монтаж кровельного покрытия
Пошаговый монтаж двухскатной крыши
Как вы видели выше, стропильных систем очень много. Соответственно при сборке каждой есть свои особенности, но в общем порядок одинаковый. Необходимо сказать об общем шаге: предварительная сушка и обработка древесины. Этот этап обязателен, если вы покупали свежие пиломатериалы, а не сушеные.
Использование при строительстве крыши сырой древесины естественной влажности приведет к проблемам: балки погнет, они усохнут, изменится геометрия. Все это приведет к возникновению точек напряжения и при малейших признаках перегрузки (много снега, сильный ветер или дождь) начнутся негативные процессы. Их устранение — сложное и дорогостоящее мероприятие. Потому или покупайте сухую древесину (не более 20%, в идеале камерной сушки 8-12%), или купите материал за пару месяцев, сложите в проветриваемые штабеля. После обработайте необходимыми пропитками (от поражения грибками и для снижения горючести) и только после этого используйте в монтаже стропильной системы.
Пиломатериалы сушить нужно в вентилируемых штабелях. Для этого их прокладывают короткими отрезками досок. Их кладут в метре от краев и далее через метр. Под нижний устанавливают обязательно проложки
Об основных этапах сборки, о том, как сделать двухскатную крышу своими руками расскажем в этом разделе.
Мауэрлат
Начинается сборка стропильной системы двухскатной крыши с установки мауэрлата. Он должен быть выставлен строго горизонтально, потому перед началом монтажа тщательно проверяется горизонтальность стены, к которой он крепится, при необходимости она выравнивается цементным раствором. Продолжить работы можно после того, как раствор наберет 50% прочности.
В зависимости от системы — это брус сечением от 150*150 мм или доска размерами 50*150 мм. Он крепится к верхнему ряду кладки стены. Если дом деревянный, его роль выполняет верхний венец. Если стены сложены из легких строительных блоков — пенбетона или газобетона и других — их жесткости недостаточно для того, чтобы перераспределять нагрузку. В этом случае поверх последнего ряда кладки делают армированный железобетонный пояс, в который вмуровывают закладной крепеж — проволоку или шпильки. На них потом насаживается брус или доска.
Способов связки стен и мауэрлата несколько:
- В кладке (в железобетоном поясе) закрепляется гладкая катанная проволока большого диаметра (два конца торчат вверх). В доске затем делают в необходимых местах отверстия, в которые продевается проволока. Она потом скручивается и загибается.
- В стене замуровываются шпильки не менее 12 мм диаметром. Под них в мауэрлате делают отверстия, насаживают брус/доску) и закручивают гайками с широкими шайбами.
- Выровняв брус или доску по наружному или внутреннему краю стены, берут сверло диаметром 12 мм делают отверстия под анкерные болты. Их (того же диаметра 12 мм) забивают по самую шляпку, потом затягивают ключом.
Расстояние между шпильками (проволокой) не должно быть больше 120 см. На стену (пояс) под мауэрлат обязательно укладывается отсечная гидроизоляция. Это может быть в два слоя свернутый рубероид или гидроизол, можно промазать битумной мастикой.
Установка стропил
Видов стропильных систем двускатной крыши насчитывается не один десяток. Прежде всего вам нужно выбрать как будет выглядеть ваша. Далее, для того чтобы работать было проще, из тонких досок делают шаблон для всех запилов, врубок и других подобных деталей. Для этого может понадобится собрать первую форму на крыше, а потом по готовой сделать шаблоны.
Порядок сборки зависит от типа стропильной системы. Если стропила наслонные, их устанавливают постепенно, собирая из элементов прямо на крыше. В этом случае удобно, если настелены балки перекрытия потолка и по возможности, черновой настил чердака или мансарды.
В системах с висячими стропилами на земле собирается ферма — готовый треугольник из затяжки и стропильных ног со всем требуемыми подкосами, стойками. Собирается сразу требуемое количество ферм. Затем их поднимают на крышу, там выставляют вертикально и крепят к мауэрлату.
С одной стороны это удобно — на земле работать проще, при высокой скорости сборки точность высокая: одна ферма мало чем отличается от другой, что упрощает процедуру. Но поднимать готовые фермы бывает сложно, особенно для больших зданий. Чтобы это было сделать легче, устанавливают две наклонные доски, которые одним концом упираются в землю, а второй торчит немного над стеной. Фермы подносят ближе к этому «подъемнику», по одной устанавливают внизу, привязывают веревки и затягивают по доскам на крышу. При отсутствии лебедки или крана это наиболее приемлемы способ.
Сборка стропил требует определенных знаний: как и в каком порядке монтировать их, как размечать и делать запилы. Сборку одной из схем с бабкой смотрите в видео.
Порядок сборки стропильной системы
Все, двускатная крыша своими руками собрана и готова к монтажу кровельного материала.
Сам процесс установки стропил вызывает достаточно вопросов, но способов много и обо всех рассказать невозможно. Один из них смотрите в видео. Система большая и поднималась на крышу частями, а там уже собиралась в единую конструкцию. Для больших домов это удобно.
Особенности монтажа стропильной системы деревянного дома
Отличие деревянных домов состоит в том, что сруб дает усадку, а это приводит к изменению геометрии стропильной системы. Если элементы закрепить жестко, крыша может развалиться. Поэтому крепления делают плавающими. Есть специальные скользящие крепления, которыми в этом случае крепят стропила к верхнему венцу и к прогонам, если такие есть (смотрите фото).
Чтобы стропило свободно двигались при усадке, длинную его часть крепят строго параллельно его краю, о опрору размещают строго перпендикулярно. При необходимости под нее вырезается площадка. Размечают крепление так, чтобы крюк оказался в крайнем нижнем положении или около него. Крепят на специальные саморезы, которые идут в комплекте (обычные не подходят). Если монтаж производится на бревно, чтобы стропильная нога не соскользнула по нему, в нижней части вырезается полукруглое отверстие, на которое она будет опираться.
Такой крепеж продают на любом строительном рынке, называется он «скользячка». Как крепить скользячку к брусу смотрите в видео.
Видео по сборке и установке стропильной системы двускатных крыш
Строится двухскатная крыша своими руками непросто: очень много тонкостей и нюансов, существуют разные способы крепления, наращивания. Описывать словами их дело неблагодарное. Это тот случай, когда лучше увидеть. Ниже вам предлагаем подборку видео, которые вам могут быть полезны.
Видео-отчет о том, как сделана двухскатная крыша
Рассказ владельца дома об этапах строительства. Есть интересные технические моменты, которые могут быть полезны.
Два типа соединения стропил: жесткое и скользящее
Видео о двух наиболее проблемных типах соединений.
Как определить угол наклона стропил
Полный видео-отчет о сборке стропильной системы
Этот фильм занимает чуть менее часа, но весть процесс продемонстрирован от начала и до конца со множеством подробностей. Крышу ставят на , но при установке на здания другого типа (кроме деревянных домов) разницы нет.
Не зря мы так часто употребляем выражение «крыша над головой», ведь ничуть не умаляя значение прочных стен, трудно представить себе дом без этого элемента. Что как не прочная кровля станет щитом между вами и непогодой, защитит от осадков и ветра. Только после возведения говорят о полноценном завершении строительства и о переходе к внутренней отделке дома. Качественно выполненный монтаж кровли определяет комфорт будущего жилища.
Двускатная крыша своими руками - популярная конструкция в частном строительстве, которую используют при строительстве домов из таких материалов: бруса, бревна, кирпича, блока, даже бетона. Вы без труда узнаете двухскатную крышу среди остальных конструктивных решений благодаря внешнему виду дома, напоминающему треугольник.
Выбор такого типа кровли объясняется доступностью используемых материалов и относительной простате монтажа, выполнить который под силу даже начинающему домостроителю.
Устройство
Двускатная крыша, в независимости от того простая она или мансардная, состоит из нескольких структурных элементов, отображенных на схематичном рисунке:
Схема расположение элементов стропильной системы крыши
Виды стропильных систем
Есть несколько способов, как сделать двухскатную крышу для частного дома. Их различия можно объяснить использованием разных видов стропильных системы, которых насчитывается всего два:
Обе эти системы одинаково надежны, мансардная кровля предполагает их совместное использование, когда комбинирют висячие и наслонные стропила. Профессиональные кровельные мастера до проведения работ создают чертеж двускатной крыши - план, который отражает расположение всех элементов крыши, согласно которому производится расчет необходимых материалов.
Расчет кровли
Как любой строительный процесс, конструкция кровли дома должна создаваться своими руками на основании инженерного расчета. Для удобства его выполнения перед тем, как построить двухскатную крышу, нужно набросать примерный план, на которой обязательно должны быть указаны длина крыши вдоль конька, точная длина скатов, учитывая отвесы. На этом этапе уже должен быть определен уклон будущей кровли:
- Если главным агрессивным фактором в зоне строительства является ветер, то он должен составлять 10-10 о, чтобы его порывы не срывали кровельный материал.
- Если же строительство затевается в зоне с большим количеством зимних осадков, целесообразнее уклон 35-45 о, который не затрудняет соскальзывание снега с крыши.
Производя расчет необходимого материала, лучше округлять полученные значения в большую сторону, не усложняя вычисления вычетами отверстий под дымоходы или мансардные окна, дабы избежать путаницы.
Необходимые подсчеты не требуют знания сложных формул, так что выполнить их сможет каждый, кто прошел школьный курс математики. Однако, чем изощренней, сложнее двускатная крыша дома, тем выше сложность расчетов и схема стропильной системы.
Монтаж мауэрлата
Если расчет выполнен, а материалы закуплены, можно выполнять монтаж мауэрлата, а затем созданию обрешетки. Мауэрлат - это своего рода фундамент для будущей кровли. Только эта конструкция не из бетона, как основание для дома, а из соснового бруса.
Древесина хвойных пород - идеальный для этого материал, достаточно прочный и легкий, чтобы распределить вес крыши равномерно по периметру опорных элементов дома. Его размещают вдоль скатов кровли, между стропильной ногой и верхней частью стены.
Крепление стропильных ног к мауэрлату
Для большей сохранности мауэрлата и долгого срока его службы, между ним и стеной прокладывают слой гидроизоляции, в качестве которого чаще всего выступает рубероид. В зависимости от материала, из которого возводится дом, монтаж мауэрлата выполняется различными методами.
Строительство своими руками предполагает проверку надежности соединения. Если речь идет о деревянном доме, крепеж можно делать при помощи шпилек или брусков, в кирпичном - используют металлическую проволоку, арматуру, в строениях из пеноблоков, газосиликата — бетонную стяжку.
Последовательность работ
Если бы существовала пошаговая инструкция о том, как построить двухскатную крышу, она бы начиналась с того, как . Висячие следует собрать заблаговременно, используя металлические уголки, болты. Первыми выполняют монтаж крайних конструкций, а только потом расположенных внутри.
Чтобы создать наслонную систему, необходимо сначала наладить лежень, на который будут устанавливаться опоры. Сборку можно будет считать завершенной после закрепления всех стропильных ног как показывает чертеж. Если их длины не хватает для создания свеса, ее увеличивают за счет крепления кобылок.
Следующий этап - монтаж обрешетки. Так как назначение ее сугубо практическое, в ход идет самый простой, дешевый материал, к примеру, необрезная доска или даже горбыль. Однако, не стоит пренебрегать удалением коры с поверхности дерева, эта нехитрая операция увеличит срок его эксплуатации. В зависимости от того, чем планируется укрывать крышу дома, различают два типа обрешетки:
Завершающий этап работ и последующая эксплуатация
Заканчивается строительство укладкой кровельного материала. Пошагово расписать монтаж каждого материала, коих на строительном рынке представлено очень много, будет сложно.
Конструкция двухскатной крыши гарантирует:
- Отличное сопротивление порывам ветра;
- Легкий сход снега со скатов;
- Защиту от дождя и холода;
- Долговечность и надежность.
Если монтаж был произведен качественно с использованием современных материалов то кровля прослужит не один десяток лет, не требуя ремонта, не нуждаясь в сложном обслуживании. Поэтому не стоит экономить на кровельных работах, так как надежная крыша — это долгосрочная инвестиция в вашу комфортную жизнь!
Видео-инструкция
