Расчет стропильной конструкции
Двускатная крыша считается сложной постройкой. Проект опирается на множество элементов – ветер, природные явления, переменные и постоянные нагрузки. Выполнить расчеты самолично весьма проблематично, не обладая информацией о местном климате, нюансах рассредоточения давления, свойствах материала для сооружения конструкции.
Идеально, воспользоваться услугой профессионала, а самому можно произвести подбор материала для покрытия – его вид влияет на следующие характеристики:
Угол наклона – наименьший угол наклона кровли по отношению к параллели земли – 5 градусов. Но он прямиком зависит от кровельного стройматериала. В основном применяется – профлист, шифер, гибкую и металлочерепицу.
Полагаются на правило – чем круче скат, тем фактурнее будет кровля. Для настила рулонной защитной изоляции кровли – от 5 градусов. Значимую роль играет количество слоев, трехслойные покрытия до 15 градусов, выше – одно- и двухслойные.
- ондулин – от 6;
- шифер – от 11;
- профнастил – от 12;
- металлочерепица – от 14 до 20;
- мягкая кровля – от 15 до 45.
В следствии чего, образование осадков – «воды, снега» не будет задерживаться на поверхности, однако для детальной очистки необходимы собственные усилия. Стропила для двухскатной крыши своими руками – после, устройство кровельной системы вычисляется по положению частей – шаг и подобранное сечение для той или иной единицы.
Параметры полностью зависят от выбранного покрытия и веса кровли.
Для более редкого шага требуется более внушительный диаметр трубы или сечение бруса.
Обычно, эта характеристика для несущих стен достигает 15 см и выше, для дачных домов и дополнительных конструкций «баня, беседка» – 10 см.
После чего необходимо рассчитать количество стропил на один скат: его длина делится на шаг установки, достигающего 60-100 см и вдобавок крайняя нога. Полученный результат умножается вдвое и получается общее значение. Шаг установки и количество стропильных ног варьируется, в зависимости от сечения бруса.
Если школьные знания о прямоугольном треугольнике еще не забиты, то длина стропил рассчитывается очень просто. Стропильная нога является гипотенузой в получившейся фигуре.
Вычисления такие: С2 = А2 + В2, из чего – длина стропильной ноги «С», высота крыши «А», половина длины фронта «В». К результату обязательно добавляется 30-70 см для карнизных свесов.
И все таки, как сделать крышу двухскатную своими руками?
Мы сейчас это выясним:
После покупки всех необходимых материалов, подбора типа стропильной установки, составления проекта крыши – работа может быть начата. Нужно выполнять строгую последовательность этапов, это позволит избежать затягивание монтажа и потери надежности постройки.
Крепление мауэрлата
При нехватке длины бруса для установки мауэрлата, производится наращивание. Концы соединяются способом врубки вполдерева. Анкерные болты сыграют роль дополнительных крепежей. Из-за ненадежности применение саморезов, гвоздей и нагелей исключается. Монтаж к стене выполняется так:
- производится отступ от края 5 см и более;
- чтобы вставить крепежи, в стене вырезаются проемы. Таким же образом выполняются работы с брусом;
- стальными шпильками мауэрлат необходимо закрепить к краю. Промежуток между стропильных ног в двое больше, чем шаг крепления. Поэтому, перед тем как установить основную единицу, необходимо ориентироваться по металлическим меткам.
Внимание: край стены сперва защищается гидроизоляцией, а уже после кладется мауэрлат. Расстилается только один слой даже в случае деревянной сборки дома
Расстилается только один слой даже в случае деревянной сборки дома.
Преимущества двускатной крыши
Эта разновидность кровли является самой популярной в России, и тому есть свои причины. В своей структуре она имеет два соединенных ската – такая крыша жителям России известна уже много сотен лет. Еще при создании изб и деревянных домов применялась именно она.
Основная причина – находясь под уклоном, крыша обеспечивает беспрепятственный сход осадков
Это важно в условиях климата России, для которого характерно выпадение большого количество снега зимой. Наличие двух скатов попросту не задерживает снег и воду, «смахивая» их на землю
Это снижает нагрузку от крыши на конструкцию дома и фундамент.
Другая важная причина – утепление и дополнительная площадь. Скаты создают чердачное помещение, при утеплении крыши, оно дополнительно теплоизолирует основную жилплощадь. Также чердак является пространством, которое можно использовать для хозяйственных нужд. Сейчас стало популярным создание мансарды – жилой комнаты на месте чердака. Современные утеплители и стройматериалы способны сделать это место очень комфортным.
Летом чердак играет роль теплообменника, когда воздух, нагреваясь от горячей крыши, не попадает в жилые комнаты, а выходит в атмосферу через чердачное помещение. Это серьезное преимущество, например, плоская кровля не имеет такого пространства и передает накопленную жару в комнаты, значительно повышая температуру.
Двускатные крыши имеют много разновидностей, в этой статье речь пойдет о возведении классической кровли с двумя наклонными скатами.
Система стропил и сама треугольная конструкция дает ей большую надежность и долговечность – схема устройства крыши достаточно простая, но служит исправно. В этом деле, как и любом другом, много своих особенностей, и приступать к возведению этой конструкции нужно со знанием дела. Но все они укладываются в законы логики, что позволяет сделать эту кровлю своими руками.
Красиво сделанная двускатная крыша является важным элементом дизайна, который способен сделать весь дом значительно привлекательнее. Для покрытия может использоваться шифер, черепица, профлисты или другие материалы – технология возведения крыши едина.
Расчет четырехскатной шатровой крыши
В плане, простейшая схема четырехскатной крыши представляет собой квадрат. На практике план крыши повторяет план строения и чаще всего является прямоугольником. Для расчета весовой и ветровой нагрузки следует знать общую площадь кровли. Она равна сумме площадей всех скатов, поэтому её несложно рассчитать самостоятельно.
Если скат имеет треугольную форму, то его площадь равна половине произведения высоты на основание фигуры. Если речь идет о вальмовой кровле, то площадь тех скатов, которые имеют форму трапеции, равна половине произведения длины нижнего и верхнего оснований на высоту трапеции.
При выборе угла наклона кровли следует руководствоваться общепринятым методикам, приведенным в соответствующих строительных СНиПах. При этом учитываются зональные особенности климата, действие ветровых и снеговых нагрузок. Не последнюю роль играет также дизайн кровли, который приходится увязывать с техническими особенностями конструкции стропильной системы. Поэтому проектирование этой части здания лучше поручить специалистам.
Площадь используемых кровельных материалов равна площади кровли, умноженной на поправочный коэффициент, величина которого выбирается в зависимости от технологии укладки используемого покрытия. Более точно расход материала для крыши можно получить, нарисовав на проекте скатов схему его укладки.
Стропильная система четырехскатной крыши выбирается исходя из веса кровли и расположения внутренних стен, которые являются основанием для опорных стоек. Лучшим вариантом будет наслонная конструкция. Но прочности стен при этом должно хватать для компенсации распорного усилия стропил.
В этом случае верхний пояс кирпичной стены имеет смысл укрепить бетонной стяжкой, поверх которой закрепить мауэрлат. Деревянные стены стягиваются в углах скобами, болтами и другими крепежными элементами, обеспечивающими необходимую жесткость верхнего горизонта коробки.
Гораздо меньше проблем создает четырехскатная крыша, стропильная система которой висячего вида. Благодаря затяжкам она не распирает стены, а просто опирается на них своим весом. Впрочем, висячие стропила подходят только для относительно небольших строений. Поэтому на практике нередко используют различные варианты смешанной наслонно-висячей стропильной системы.
Устройство четырехскатной крыши своими руками включает накосные элементы, опирающиеся с одной стороны на мауэрлат, а с другой – на стропила.
Классификации крыш для дома
Односкатная – достаточно непопулярный вид крыши. Используется довольно редко, хоть и проста в возведении. Если нет высокой мансардной стенки и уклон небольшой, то все делается достаточно просто.
Двускатная – самый популярный и наиболее часто использующийся тип конструкции. Подходит почти для любого загородного дома. Выбор ее, как правило, зависит от пролета наружных стен
Четырехскатная крыша используется куда реже. Она более сложна в возведении, потому что имеет уже не один и не два ската, а целых четыре. В процессе ее установки наиболее часто используют сооружения из балок.
Полувальмовую крышу неопытные в этой сфере люди могут запросто спутать в четырехскатной, ведь они очень похожу. Используется не очень часто в маленьких деревянных домиках, потому что в больших помещениях возведение такой конструкции сильно усложняется.
Шатровая крыша используется далеко не часто и обычно в больших домах. Такую вариацию крыши проще всего изготовлять с помощью балок, стоек и подкосов.
Мансардная крыша выполняется достаточно легко, используется достаточно часто, и, как правило, в достаточно больших помещениях.
Если посмотреть фото крыши, сделанной своими руками, то становится понятно, что она достаточно красиво смотрится. Стандартные схемы тут обычно не применяются, потому что это куда труднее, нежели использовать обычные решетчатые фермы.
Многоскатная крыша используется достаточно часто и смотрится достаточно красиво. Обычно возводится в дорогих домах со сложной планировкой. Это предельно трудная вариация крыши, вне зависимости от конструкции.
Висячие стропильные системы
Висячая разновидность стропильных систем представляет собой треугольник. Две верхние стороны треугольника сложены парой стропилин, а основанием служит соединяющая нижние пятки затяжка.
Применение затяжки позволяет нейтрализовать действие распора, потому на стены с висячими стропильными конструкциями действует только вес обрешетки, кровли плюс в зависимости от сезона вес осадков.
Специфика висячих стропильных систем
Характерные черты стропильных конструкций висячего типа:
- Обязательное наличие затяжки, выполненной чаще всего из древесины, реже из металла.
- Возможность отказаться от использования мауэрлата. Раму из бруса с успехом заменит уложенная на двуслойную гидроизоляцию доска.
- Установка на стены готовых замкнутых треугольников – стропильных ферм.
К достоинствам висячей схемы относят свободное от стоек пространство под кровлей, позволяющее организовать мансарду без столбов и перегородок. Есть недостатки.
Первый из них – ограничения по крутизне скатов: угол их уклона может быть минимум 1/6 пролета треугольной фермы, настоятельно рекомендованы более крутые крыши. Второй минус заключается в необходимости доскональных расчетов для грамотного устройства карнизных узлов.
Кроме всего прочего, угол стропильной фермы устанавливать придется с ювелирной точностью, т.к. оси соединяемых компонентов висячей стропильной системы должны пересекаться в точке, проекция которой обязана попадать на центральную ось мауэрлата или заменяющей его подкладочной доски.
Тонкости большепролетных висячих систем
Затяжка – самый длинный элемент висячей стропильной конструкции. Со временем она, как свойственно всем пиломатериалам, деформируется и провисает под действием собственной массы.
Владельцев домов с пролетами 3-5м указанное обстоятельство не слишком беспокоит, а вот хозяевам зданий с пролетами 6 и более метров стоит задуматься об установке дополнительных деталей, исключающих геометрические изменения затяжки.
Чтобы предотвратить провисание в схеме монтажа стропильной системы для большепролетной двухскатной крыши имеется весьма значимый компонент. Это подвеска, называемая бабкой.
Чаще всего она представляет собой брусок, прикрепленный деревянными прибоинами к вершине стропильной фермы. Не следует путать бабку со стойками, т.к. ее нижняя часть вообще не должна соприкасаться с затяжкой. И установка стоек в качестве опор в висячих системах не применяется.
Суть заключается в том, что бабка как бы висит на коньковом узле, а уже к ней присоединяется затяжка с помощью болтов или прибитых деревянных накладок. Чтобы корректировать провисающую затяжку используются хомуты резьбового или цангового типа.
Регулировку положения затяжки можно устроить в зоне конькового узла, а бабку с ней соединить жестко врубкой. Вместо бруска на нежилых чердаках для изготовления описанного стягивающего элемента может быть использована арматура. Бабку или подвес рекомендуется устроить еще и там, где затяжка собирается из двух брусьев, для поддержки участка соединения.
В усовершенствованной висячей системе подобного типа бабку дополняют подкосные балки. Силы напряжения в образовавшемся ромбе гасятся самопроизвольно благодаря грамотной расстановке действующих на систему векторных нагрузок.
В результате стропильная система радует стабильностью при незначительной и не слишком дорогой модернизации.
Висячий тип для мансард
С целью увеличения полезного пространства затяжка стропильных треугольников для мансарды переносится ближе к коньку. У вполне резонного перемещения есть дополнительные плюсы: оно позволяет использовать затяжки в качестве основы для подшивки потолка.
Присоединяется к стропилам она путем врубки полусковороднем с дублированием болтом. От провисания ее оберегают посредством установки короткой бабки.
Ощутимый недостаток мансардной висячей конструкции заключается в необходимости точных расчетов. Самостоятельно рассчитать ее слишком сложно, лучше воспользоваться готовым проектом.
Достоинства двускатных крыш
Существует множество различных стропильных систем. Из них наивысшую популярность получила — простая симметричная. И сейчас мы узнаем почему:
- включает в себя простейшие и понятные расчеты;
- все другие варианты не могут похвастаться такой прочностью, ремонтопригодностью и износоустойчивостью, как двускатная крыша;
- способы выделения оригинальных архитектурных качеств постройки разрабатываются на основе двускатной крыши;
- собранная постройка обеспечивает идеальные условия, чтобы сохранить сухость внутри здания и способствует беспрепятственному стоку воды, снега, схода, наледи.
Взирая на габариты, хозяева в любой момент могут обустроить подкровельную площадь, превратив ее в мансарду или дополнительный этаж. В общем, — двускатная крыша отлично сочетается с банями, домами или другими постройками.
Утепление крыши
Утепление является не менее важным моментом, чем возведение самой крыши.
Есть несколько вариантов утепления: сверху и изнутри обрешетки.
Если чердачное помещение не будет использоваться в качестве жилой зоны, то можно проводить внутреннее утепление. Оно также позволит скрыть свободное пространство между стропилами.
Перым делом необходимо по всему периметру перекрыть кровлю гидроизоляционной пленкой. Поскольку стропила располагаются поверх обрешетки, то невозможно пленку натянуть полотном.
Надо следить за тем, чтобы пленка покрывала все детали конструкции. Между стропилами и обрешеткой, в углах, поверх пленки прибивают деревянные рейки. Затем к обрешетке между стропилами необходимо прибить минеральную вату. Плиты этого утеплителя должны быть уложены друг к другу впритык.
Следующим слоем является пароизоляционная пленка. Ее нижний край нужно прикрепить к стропилам. Стыки двух пленок (гидроизоляционной и пароизоляционной) должны быть наложены друг на друга и плотно закреплены при помощи строительного скотча.
Если чердачное помещение планируется использовать в качестве жилого пространства, то следует позаботиться о том, чтобы кровля была более теплой.
В этом случае пленка и утеплитель должны быть уложены поверх стропильных конструкций и обрешетки. Следует избегать использования пенополиуретановых плит, поскольку этот материал не может достаточно плотно состыковываться.
Оптимальным выбором в качестве одного слоя является минеральная вата. Надо также использовать гидроизоляционную пленку. Принцип работ по утеплению аналогичен описанному.
Надёжнее применять минеральную вату в качестве одного из слоёв и обязательно использовать гидроизоляционную плёнку. По сути, принцип утеплительных работ не слишком отличается.
