Когда расстояние между стенами однопролетного дома превышает 6 метров, целесообразно увеличить количество подкосов для висячей фермы. Это необходимо также в случае, если угол крыши имеет малое значение, а зимой в регионе бывают обильные snowfall, так как это обстоятельство делает конструкцию более подверженной нагрузкам.
Видео-курс по монтажной технологии системы стропил кровли
- Установка мауэрлата и его крепление к стенам здания. Проведение разметки.
- Установка конькового бруска с использованием отвеса и уровня. Это критически важный этап, так как стабильность всей системы зависит от точности расположения данного элемента.
- Монтаж стоек под коньковым бруском. Параллельно устанавливаются укосины, после чего поднимаются накосные ноги.
- Формирование плоскостей крыши с учетом свеса, который может достигать одного метра.
- Установка переходных стропильных ног, нарожников и стропильных полуног.
- Монтаж обрешетки.
- Установка боковых скатов.
Модель системы стропил
Система стропил для четырехскатной кровли
В зависимости от метода крепления стропил, конструкция может быть висячей или наслонной. Исходя из свойств висячей стропильной системы, она требует значительно большего труда при производстве и усложняет дальнейшую эксплуатацию, так как ее ремонт может занять много времени и усилий. Чаще всего такая система применяется в домах без внутренних перегородок; в этом случае внешние стены являются единственной опорой.
Система стропил шатровой кровли
Наслонная система стропил наносится значительно проще. Она удобна для домов, имеющих среднюю несущую стену или столбиковые опоры выполненные из железобетона. Дополнительная опора увеличивает пролет, который перекрывается наслонными стропилами. Данная конструкция подходит для четырехскатных систем с уклоном до 40 градусов.
Наслонная система стропил включает в себя:
- Накосные стропила, которые направлены к углам стен.
- Укороченные стропила, отвечающие за скаты крыши (нарожники).
- Подкосы и стойки.
- Прогоны и лежни.
- Шпренгели.
- Ригели.
Практично спроектированная четырехскатная крыша выглядит очень солидно.
Опорой для накосных стропил четырехскатной крыши (шатровой или вальмовой) служит мауэрлат или балка, которая врезается с одной стороны в него и соединяется с парой стропильных ног с другой стороны.
Накосные стропила для четырехскатной крыши делают длиннее обычных, так как они несут дополнительные нагрузки, служа опорой для нарожников.
Конструкция стропил вальмовой крыши, как и любой другой четырехскатной кровли, является довольно сложной. Поэтому рекомендуется доверить ее возведение квалифицированным специалистам.
Нарожник – это короткое стропильное бревно, одно его окончание опирается на накосную ногу, а второе на мауэрлат. Если длина постройки превышает 4,5 метра, стропильные ноги изготавливаются из составных частей. Такие конструкции называют многопролетными. Для уменьшения длины пролета устанавливаются стойки и подкосы.
Наслонная система стропил считается безраспорной, если она установлена правильно. Распор необходимо устанавливать, если стропильные ноги на коньке опираются друг на друга. В этом случае добавляются ригели.
Основой для стоек и подкосов служит также лежень. Существует два варианта его установки: на кирпичные столбы или на внутреннюю стену. В большинстве случаев лежень регулируется по высоте с помощью деревянных брусков и досок, что значительно упрощает дальнейший монтаж прогонов и стоек. В любом случае под лежень следует укладывать гидроизоляцию.
Строительство четырехскатной крыши требует тщательных расчетов системы стропил.
Ширина лежня зависит от способа его укладки. Если в качестве опоры служат кирпичные столбы, сечение лежня составляет 10х15 см. В случае укладки на цельное перекрытие сечение лежня должно быть не менее 10 см. Если у стропильной системы крыши нет наклонов, можно не устанавливать лежень. В этом случае нижние стойки связываются схватками.
Прогон – это опорная балка, крепящаяся параллельно мауэрлату. Эта часть конструкции служит дополнительной опорой для стропил. Прогон размещается таким образом, чтобы поджимать стропила. Оптимальное расстояние между прогоном и мауэрлатом может достигать 4,5 метра.
Разновидности двускатных крыш
Рассмотрим ключевые типы кровель, состоящих из двух скатов, в которых стропильная система будет иметь некоторые отличия в исполнении.
Симметричная двускатная крыша
Это самая простая в конструкции двускатная крыша, однако она считается наиболее надежной и востребованной. Симметричные скаты позволяют равномерно распределять нагрузку на мауэрлат и несущие стены. В данной конструкции тип и толщина утеплительного слоя не влияет на выбор материала для кровли. Толстые брусья стропил имеют запас прочности, поэтому они не будут прогибаться. Также распорки можно устанавливать по своему усмотрению.
Среди недостатков данного варианта можно отметить лишь существенный угол наклона скатов, что затрудняет использование чердачного помещения и создает неэффективные зоны, не имеющие применения.
Крыша с двумя ассиметричными скатами
Если угол наклона скатов сделать более 45º, это откроет возможность задействовать некоторые неиспользуемые участки пространства. Это может позволить даже обустроить жилое помещение на чердаке. Однако в данном случае потребуется произвести дополнительные расчеты, так как нагрузка на стены станет неравномерной.
Крыша ломаная с внешним или внутренним изломом
Такая конфигурация предоставляет возможность создать просторную мансарду или чердак. Однако в этом варианте потребуются более сложные инженерные расчеты для обеспечения надежности и устойчивости.
Конструкция стропил для обустройства крыши с двумя скатами
Стропильная система двухскатной крыши предполагает наличие следующих основных компонентов:
- Мауэрлат. Это прочный брус из таких пород дерева, как дуб, сосна или лиственница, который укладывается по периметру на несущие стены здания. Основное назначение мауэрлата – равномерное распределение нагрузки. Сечение бруса выбирается в зависимости от его типа (цельный или клееный) и возраста здания. Чаще всего используются балки 100×100 или 150×150 мм.
- Стропила. Это основные элементы, из которых формируется вся конструкция. Они соединяются в верхней точке, образуя ферму. Эти элементы изготавливаются из бревен или прочных брусков.
- Затяжка. Этот элемент служит для соединения стропил и повышения их жесткости.
- Прогоны. В местах, где соединяются стропильные ноги, устанавливают коньковый прогон, на который затем будет монтироваться конек. С помощью боковых прогонов конструкция из стропил получает дополнительную устойчивость. Нагрузка определяет размеры и количество таких элементов.
Совет:
Избегайте ошибок в расчетах!
Используйте онлайн-калькуляторы для расчета строительных материалов и конструкций, чтобы быстро и точно выполнить расчеты для ремонта и стройки.
Схема установки стропильной системы двухскатной крыши существенно упрощает весь процесс строительства. Как будет выглядеть такая схема, зависит от типа кровли.
Обратите внимание, что материал для стропильной системы должен быть исключительно высокого качества и обработан антипиренами и антисептиками. На балках для стропил, мауэрлата и стоек не должно быть сучков или трещин. На обрешетке допускается лишь минимальное количество сучков, которые надежно сидят в древесине.
Основные составляющие двускатной крыши
Двускатная крыша состоит из следующих деталей:
- Мауэрлат. Это элемент, который непосредственно упирается в стропила. Основная задача этого компонента – адекватное распределение нагрузки от стропильных ног на основы стен. Если этот элемент не установить, давление стропил будет точечным, что может привести к образованию трещин в стенах из-за чрезмерного напряжения конструкции.
- Коньковый брус (или конек). Он соединяет точки стыка стропильных ног. Этот элемент не всегда виден в конструкции крыши – в некоторых случаях может быть решено отказаться от его установки.
- Затяжки. Не все конструкции требуют их установки, однако, они монтируются на висячих стропилах, особенно если крыша устанавливается на широком доме.
- Балки перекрытия – служат для формирования потолка и пола на чердаке.
- Лежень – это еще одно вспомогательное основание для стоек, поддерживающих стропила. Не всегда применяется в конструкции.
- Бабки – поддерживают стропильные ноги. Эти дополнительные элементы используются только в случаях, когда длина пролета дома превышает 6 метров.
- Подкосы или диагональные подпорки. Если опорных стоек недостаточно для обеспечения надежности стропильной системы, необходимо установить их дополнительно.
- В некоторых случаях также используются опорные стойки для конькового прогон. Если стропильная конструкция слишком тяжела, то без них не обойтись. Специалисты осуществляют сборку всего строения под кровельным материалом, например, керамической черепицей.
Типы стропил двухскатной крыши
В конструкции двухскатной крыши могут применяться два вида стропил: наслонные и висячие.
Наслонные стропила получили свое название благодаря принципу их установки: нижняя часть упирается на стены, а верхняя – касается конькового прогонов. Эти элементы становятся основным источником нагрузки, что может вызывать дополнительные изгибы. Наслонные стропила порой демонстрируют remarkable прочность, надежность и хорошие несущие способности. Вверху, где они упираются на конек, существует несколько вариантов крепления стропил двухскатной крыши:
- Крепление осуществляется у конька;
- Крепление происходит между собой, но все равно упирается на конек.
Висячие стропила применяются не всегда: они устанавливаются только, если расстояние между стенами не превышает 12 метров. В этом случае их нижняя часть упирается в стены, а верхняя соединяется только между собой, обычно без конькового прогонов, что делает конструкцию менее надежной при большом разлете.
При установке висячих стропил стоит учитывать их значительный недостаток – на стенах дома образуется высокая опорная нагрузка. Для уменьшения такой нагрузки устанавливают затяжки, формирующие жесткий треугольник. Также для затяжек могут использоваться балки перекрытия. Если необходимо дополнительно усилить конструкцию висячих стропил, обязательно нужно установить стойки и подкосы.
Угол наклона
Монтаж кровельной конструкции начинается только после разработки проекта, выполнения расчетов и определения угла наклона. Угол устанавливается с учетом климатических условий региона, используемого строительного материала и дизайнерских предпочтений. В местностях с высоким уровнем осадков предпочтителен угол наклона больше 45 градусов. Чем выше угол наклона, тем эффективнее происходит сход снега и отвод дождевой воды.
Для областей с сильными ветрами угол, напротив, снижает до 5-15 градусов. Однако стоит помнить, что дома с углом наклона крыши 5-10 градусов не выглядят особенно привлекательными, особенно при использовании простого шиферного покрытия. Шифер и черепица требуют угол наклона не менее 25 градусов. В то же время профнастил допускается использовать на любой конструкции.
Обратите внимание, что согласно техническим нормам угол двускатной крыши не должен быть менее 5 градусов!
Эксперты сходятся во мнении, что оптимальный угол составляет 35-40 градусов.
Расчет кровли и материалов
Самостоятельно провести расчет для сложной двухскатной кровли достаточны сложно, поэтому в случае возникновения нестандартной конструкции лучше обратиться к профессионалам. Однако расчет для классической конструкции с двумя скатами можно выполнить значительно проще.
Площадь и уклоны кровли рассчитываются следующим образом:
- Сначала необходимо определить длину каждого ската. Для этого нужно вычислить расстояние между самой дальней точкой карниза и нижним краем конька;
- На высоту до конька влияет расстояние между стропильными ногами. Для вычисления высоты делите половину расстояния между стропильными ногами на тангенс угла наклона;
- Сечение бруса определяется длиной стропил и расстоянием между стропильными ногами;
- Длина бруса вычисляется путем деления высоты конька на синус угла уклона;
- При расчете учитываются все элементы крыши, включая парапеты, свесы и иные компоненты. Обращайте внимание на конструкции, которые увеличивают объем крыши. При расчете мансардные окна, дымоходы и вентиляционные шахты не учитываются;
- Выбирается и рассчитывается количество кровельного покрытия. Учтите, что после укладки черепицы или рулонного материала длина каждого ската уменьшается примерно на 0,7 метра.
Для расчетов вам понадобятся следующие формулы:
Нк = Lпр х tgA,
где Нк — высота конька, Lпр — половина длины пролета дома (расстояние между стропильными ногами), tgA — тангенс угла уклона.
Lc = Hк / sin A,
где Lc = длина стропил, Нк — высота конька, sin A — синус угла наклона.
Все необходимые данные для расчетов можно найти в таблице:
| Угол уклона | Синус угла (для расчета длины стропил) | Тангенс угла (для расчета высоты конька) |
| 15° | 0,26 | 0,26 |
| 20° | 0,34 | 0,36 |
| 25° | 0,42 | 0,47 |
| 30° | 0,5 | 0,59 |
| 35° | 0,57 | 0,76 |
| 40° | 0,64 | 0,86 |
| 45° | 0,71 | 1 |
| 50° | 0,77 | 1,22 |
| 55° | 0,82 | 1,45 |
После проектирования, расчета кровли и выбора строительных материалов можно переходить к монтажу конструкции. Теперь мы рассмотрим, как устанавливается стропильная система двухскатной крыши с использованием профнастила и других материалов.
Как рассчитать уклон двухскатной крыши
Уклон крыши оказывает значительное влияние на тип конструкции. В этом контексте можно выделить два ключевых аспекта:
- С увеличением уклона крыши снеговая нагрузка уменьшается, и наоборот: при уклоне 60° и более снег не задерживается на крыше, что исключает необходимость учета этой нагрузки.
- По мере увеличения уклона также увеличивается ветровое давление, которое воздействует на крышу, и наоборот. Это связано с тем, что чем выше уклон, тем больше площадь крыши подвержена воздействию ветра.
При меньшем уклоне крыши давление ветра становится меньше, тем не менее особую роль играет сила всасывания со стороны ветра.
С увеличением угла наклона также растет площадь кровельного покрытия, что влияет на объем пиломатериалов, необходимых для постройки стропильной конструкции. В результате увеличивается и вес самих стропил.
Использование подстропильного пространства
Выбор типа стропильной системы обычно зависит от наличия внутренней стены, на которую можно разместить конструкцию. Соединения различных элементов обладают значительным влиянием на долговечность и прочность двускатной крыши.
Классические типы стропильных систем соединяются с помощью различных столярных соединений.
Ранее под двускатной крышей размещались только чердачные помещения, или они использовались для сельскохозяйственных нужд (например, для хранения сена и других материалов). В наши дни там часто можно встретить жилые комнаты и офисные помещения как в новых, так и в существующих зданиях.
