Виды стропильной системы
Принято классифицировать стропильные системы, чтобы задача по выбору варианта будущей кровли решалась легче:
- Односкатные. Самые простые. Больше подходят для подсобных помещений, бань, небольших частных домов, беседок. Предусматривает наклонное положение конструкции под небольшим углом (не более 25°);
- Двускатные. Используются для небольших домов и дачных построек. Имеют вид треугольника, при котором стропильные доски соединены балкой и находятся под определенным углом;
- Двухскатные ломаные. Имеют два ската с переломом, благодаря которому есть возможность увеличить площадь мансарды;
- Трехскатные (полувальмовые). Имеют два ската формы трапеции, которые соединены одним торцевым треугольным скатом (вальмой);
- Четырехскатные (вальмовые). Используются для жилых построек, требуют значительных трудозатрат. Имеют два торцевых треугольных ската и два трапециевидных;
- Шатровые. Используются для построек квадратной формы. Состоят их четырех треугольных скатов, верхний угол которых соединен в центре кровли;
- Многощипцовые. Состоят из трапециевидных или других скатов разных форм, соединенных между собой.
Самые подходящие конструкции для мансардных крыш — двухскатные и ломаные двухскатные. Есть другие виды стропильных систем, но они менее распространены и не настолько практичны, как вышеперечисленные.
Стропильные конструкции еще классифицируются на:
- Висячие. При таком виде каркаса кровли не создается горизонтальная нагрузка по причине отсутствия несущих стен в помещении;
- Наслонные. Вариант стропильной установки, предусматривающий опору на несущую внутреннюю стену или опору в здании.
Расчет материала для каркаса кровли при проектировании здания ведется исходя из задуманной конфигурации и нагрузки
Стропила для двухскатной крыши своими руками сделать не трудно, важно подойти к делу с умом
Стропильные системы наслонного и висячего типа
Расчет нагрузки на стропила
Для правильного расчета нагрузки на стропила необходимо учитывать множество факторов, которые способны повлиять на тяжесть конструкции.
Важные показатели, которые следует учесть:
- Нагрузка постоянная: включает в себя массу кровельного пирога, покрывного материала;
- Нагрузка временная: постоянное и максимальное количество снега, дождей, интенсивность ветреных порывов, а в районах с высокой сейсмичной активностью — действие штормовых ветров, смерчей, ураганов.
Кроме того следует иметь ввиду массу и прочность стропильных ног, а также обратить внимание на крепление стропил двухскатной крыши и вариант монтажа
Схема стропильных систем
Как сделать двухскатную крышу
Стропила – это несущая часть конструкции. Установка стропильной системы двускатной крыши обычно выполняется с помощью качественного квадратного бруса с сечением 15 на 15 сантиметров (обязательно нужен расчет). Одна из самых прочных, неприхотливых и при этом недорогих пород дерева для стропильного бруса – сосна.
Иногда для стропил используется металлический профиль.
1. Основой стропильной конструкции является мауэрлат – брус, уложенный по периметру стен на некотором расстоянии от края (в конструкции металлических стропил для той же цели используется швеллер см. чертежи). На стену под брусом помещается гидроизоляция (например, рубероид), а он сам обрабатывается антисептиком.
Назначение этой части системы – распределять нагрузку от стропил на стены и связывать кровлю со стеной. Устанавливается на кирпичные, газо- и пенобетонные стены. На деревянных и брусовых в этом качестве используется верхний венец сруба.
Существуют разные способы монтажа мауэрлата (см чертежи и фото): на арматурный пояс из железобетона, непосредственно на кирпичную кладку (в этом случае для прочности можно снаружи заподлицо со стеной обложить брус кирпичом), просто фиксируется к стене анкерными болтами.
2. Установка фронтонов (торцевых треугольников). Бывают каркасные и кирпичные. Каркасные чаще выполняются из дерева и последствии обшиваются каким-нибудь листовым материалом. Кирпичные – кладка, являющаяся фактическим продолжением кирпичной стены.
3. Верхние углы треугольников становятся опорой для конькового бруса. Параллельно ему ниже располагаются боковые прогоны, с опорой на боковые стороны треугольников. Для небольших домов стараются брать цельный брус. Если длина дома больше шести метров, приходится использовать строительные фермы и делать составной.
Важно: можно продлить концы прогонов так, чтобы они выступали за плоскости фронтонов. В этом случае нагрузка от свесов с торцевых сторон придется на выступающие части, а не на середину крыши
4. Стропила опирают одной стороной на мауэрлат, другой – на коньковый брус (см. фото и чертежи). Как правило, устанавливаются промежуточные опоры – раскосы (диагональные балки), стойки и т.д. назначение которых – укрепление конструкции и частичная разгрузка ее частей.
Стропила свисают за стены (становятся основой для будущих свесов). Если длины не хватает, их наращивают доской («кобылкой»).
Видео «Схема стропильной системы двухскатной крыши»:
Когда делается двухскатная крыша своими руками можно сразу сделать и утепление, чтобы не мучаться потом изнутри. Если предусмотрено последнее — не забыть сделать пароизоляцию и затем приступать к утеплению изнутри.
1. По нижней части стропил располагается пароизолирующая пленка.
2. Между самими стропилами устанавливается утеплитель (минеральная вата).
3. Сверху стропила вместе с утеплителем снова покрывается пароизоляцией.
На получившийся каркас крыши монтируется обрешетка, которая будет основой для кровельного покрытия. Ее выполняют из досок, влагостойких модификаций ОSB и ДСП. Под профнастил в этом качестве может использоваться оцинкованный стальной профиль.
Видео «Как сделать двускатную крышу»:
Укладка зависит от типа будущего покрытия:
– под рубероид и другие рулонные материалы, битумную черепицу делается сплошная обрешетка (интервалы между заготовками на компенсацию термических расширений не более полсантиметра);
– под металлопрофиль или шифер – разреженная, с шагом до полутора метров;
– для большинства материалов – стандартная, 30-40 сантиметров.
На шаг обрешетки могут влиять в совокупности угол наклона крыши и тип кровельного материала: например, ондулин при малом уклоне крыши кладут на сплошную обрешетку, а чем больше уклон, тем больше допустимый шаг (вплоть до шестидесяти сантиметров).
Конструкция стропильной системы двухскатной крыши ‒ Основные элементы кровли
Конструкция стропильной системы двухскатной крыши, состоит из множества элементов. Монтаж следует начать только, после подробного изучения каждого из них, а также, правильного определения, оптимального их сечения. Поэтому, далее, мы подробно разберем каждый элемент, кровельного сооружения…
Стропильная система двухскатной крыши ‒ Мауэрлат
Во время монтажа элементов, под металлочерепицу или другого покрытия, рекомендуется использовать брусы, с сечением 150 на 150 или 200 на 200 мм. Именно такие размеры, позволяют более качественно распределить нагрузку. Далее, требуется определиться с способом закрепления конструкции. Он зависит от стройматериала стен здания. Существует несколько, оптимальных вариантов фиксации:
Схема крепления мауэрлата к стене
- Каркасные, брусовые или бревенчатые стены, как правило, не требуют установки мауэрлата. Например, в каркасном здание, опорой для стропильных ног, служит верхняя обвязка стен. А вот у дома из бруса или бревна, мауэрлатом является, верхний венец. И в первом, и во втором случае, главное, выполнить грамотно и надежно, закрепление элементов к стенам.
- При сооружение кровли на зданиях из легких бетонов, нужно дополнительное обустройство. К легким бетонам, относят следующие стройматериалы: пенобетон, шлакобетон, керамзитобетон и т.п. Подобные стены быстро разрушаются, если опереть на них крышу, не равномерно. Для равномерного распределения нагрузки, требуется, по обрезу стен, провести заливку монолитного железобетонного пояса. Во время обустройства пояса, закладывается специальная проволока, шпильки или болты, на которые, далее, надежно крепят мауэрлат.
- Для кирпичных коробок, железобетонный пояс, можно не делать. Для этих целей, чтобы соединить с обвязочным брусом, в кладку заводят проволоку. С ее помощью, далее, оборачивают мауэрлат вокруг и закручивают. Второй вариант – в кладку, за один ряд до обреза стен, с внешней стороны, заводят, пропитанные антисептиком, деревянные брусы. Далее, мауэрлат и брусья, скрепляют, с помощью скоб. Возможно также, использование шпилек и болтов, но для закрепления их, уже потребуется заливка монолитного пояса.
Стропильная система двухскатной крыши ‒ Стропила
После надежной фиксации мауэрлата, устанавливаются стропильные ноги. Оптимальное сечение стропильных ног, определяется, в зависимости от шага несущих балок, их пролета, снеговой нагрузки и будущего настила крыши. При монтаже каркаса, под металлочерепицу, при шаге, к примеру, в 600 мм, рекомендуется, в зависимости от пролета, соблюдать следующие параметры:
- 3 м – 40 на 150 мм;
- 4 м – 50 на 150 мм;
- 5 м – 50 на 175 мм;
- 6 м – 50 на 200 мм.
Таблица средних значений стропильных ног
Представленные параметры, имеют средние значения. Чтобы иметь более точные расчеты, лучше обратится к специалисту или дополнительно, прочитать и изучить, специальную литературу.
Выполнить качественно, фиксацию стропильных ног к мауэрлату, в основном, можно двумя способами:
- С зарубкой;
- без нее.
Крепление стропильных ног к мауэрлату с зарубкой и без
В первом варианте, выполняется запил на обвязочном брусе, а во втором, к стропиле прибивают специальную дощечку, которая становится упорным приспособлением. Далее, закрепление, для всех способов, выполняют одинаково. При помощи металлических уголков, наклонную балку, чтобы она не смещалась относительно проектного положения вдоль мауэрлата, надежно фиксируют. Или-же, дополнительно вбивают под углом, обычные гвозди.
Схема крепления стропил при помощи проволоки и на скобы
Помимо этого, требуется качественно, скрепить стропило со стеной. Правильное выполнение действий, предусмотрено в нормативных документах. В основном, производить скрепление, можно двумя способами:
- На скобы (для деревянных построек);
- При помощи скрутки из проволоки (для каменных стен дома).
Выполнять закрепление, по строительным нормативам, следует через одну ногу. Такой подход, позволит более надежно закрепить крышу к коробке, капитального строения. Если провести монтажные работы правильно, на должном высоком уровне, то можно не переживать за ее техническое состояние, даже в самый сильный ветродув.
Стропильная система двухскатной крыши ‒ Стойки, стяжки, подкосы
Элементы стропильной системы двухскатной крыши, как стойки, стяжки и подкосы, в основном, делают из досок. Оптимальные параметры толщины, как правило, от 32 до 50 мм. Исключением, могут являться – стойки. Здесь уже, допускаются доски и большей толщины: от 50 до 100 мм. Как показывает практика, лучше всего, крепление производить на шпильки или с применением опорных брусков. Оптимальный вариант, в основном, зависит от конструкционных особенностей, кровельного сооружения.
Как сделать двухскатную крышу: пошаговая инструкция с фото
Работа включает несколько этапов:
- подготовку;
- установку стропильной системы;
- укладку гидро-, тепло- и пароизоляции;
- монтаж кровельного материала.
Пиломатериалы должны быть хорошо высушенными. Их хранят в штабелях под навесом или накрывают в непогоду пленкой, брезентом.
Подготовка
Если стены сложены из штучных материалов — блоков, кирпича, — рекомендуется устроить армированный пояс по периметру здания из железобетона. Это позволит собрать конструкцию воедино и выровнять поверхность под укладку мауэрлата.
На этом же этапе в свежий раствор замуровывают шпильки сечением 10 мм из оцинкованной стали. Начинать нужно от углов, шаг закладки — 60 см. Впоследствии на них будет насаживаться мауэрлат и закрепляться гайками.
Для исключения контакта древесины с бетоном устраивается гидроизоляция — поверхность армопояса промазывается горячим битумом и накрывается 2 слоями рубероида.
Укладка мауэрлата
В брусе просверливаются отверстия в тех местах, где из стен выступают шпильки. Мауэрлат укладывается на поверхность стены ближе к ее внутренней стороне, чтобы избежать сноса во время сильного ветра.
Брусья нужно выровнять по горизонтали. Можно вставить прокладки или стесать выступающие части.
Допускается укладывать мауэрлат не целиком на стену, а отдельными сегментами непосредственно под стропила. При кирпичных или бетонных стенах дополнительно используется крепление металлическими накладками, деревянными пробками и скобами, изогнутой арматурой.
По длине брус стыкуется косым или прямым замком. Угловые соединения запиливаются «в лапу» и крепятся к стене анкерами (шпильками).
Установка конькового бруса
В высших точках кровли укладывается прогон, который крепится к стойкам и лежню металлическими уголками и накладками. Шаг стоек 3-5 м.
Можно изменить последовательность и начать с установки стропил по торцам здания, но тогда придется крепить каждую пару балок раскосами или досками. В случае, когда имеется готовый прогон, сборка проходит быстрее и качественнее.
Монтаж конькового бруса
Монтаж стропил
Заготовку стропил лучше проводить по шаблону. В нижней части вырезается паз для опирания на мауэрлат. Глубина запила — не более 1/3 ширины доски.
2 вида крепления стропил к мауэрлату
Если для стропил пиломатериалы придется сращивать, используется соединение внахлест или с накладками. Рекомендуется делать стык на расстоянии не менее 1 м от точек опор, желательно примерно на 1/3 длины стропила. В центре соединять доски нельзя, поскольку в середине действует максимальный изгибающий момент, и балка может прогнуться в самом ослабленном месте.
Сборка стропил начинается от фронтонов. Сначала выставляются первые и последние фрагменты, затем натягивается шнур и производится разметка. Шпильки не должны попадать в места опирания, чтобы не создавать проблем с врубкой. Читайте подробно про крепление стропил к мауэрлату в отдельной статье.
Крепятся стропила с соседними элементами с помощью упоров, подкосов и стяжек
Важно прочно зафиксировать систему в пространстве
Крепление обрешетки
Основа для укладки кровельного покрытия изготавливается из досок, реек, плит ОСП или влагостойкой фанеры. Выбор материала зависит от вида покрытия:
- для металлочерепицы — доска с шагом 35-45 см, равным длине поперечной волны;
- гибкая черепица, ондулин, рулонная кровля — сплошной настил;
- асбестоцементный шифер — обрешетка с шагом 450-750 в зависимости от угла наклона.
Доски или рейки укладываются перпендикулярно стропилам. В каждом месте крепления прикручиваются двумя саморезами. Обрешетка дополнительно придает стропильной системе жесткость и устойчивость.
Расчет (угол, нагрузка, длина)
Расчет стропильной системы двухскатной крыши строиться на том, что в фронтальном размере она имеет форму равностороннего треугольника, вычислить стороны которого легко можно с помощью простых тригонометрических формул.
Эти несложные вычисления помогают определить оптимальное расстояние между стропилами, их толщину и длину. Расчет конструкции выполняют в следующей последовательности:
- Определяют конструкцию и уклон кровли. Существуют различные способы выбора вида и уклонности кровельной конструкции. Этот параметр зависит от климатических условий и эксплуатационных характеристик выбранного кровельного материала.
- Определяют совокупную нагрузку на конструкцию. Для этого суммируют постоянные нагрузки (вес кровельного покрытия, свой вес каркаса, термоизоляции и перекрытий) с временными нагрузками (снеговая нагрузка, ветровая нагрузка), умножают на поправочный коэффициент, учитывающий уклон скатов, а затем прибавляют к этой цифре 10-15%, чтобы каркас имел некоторый запас прочности.
- Вычисляют длину стропильных ног. Для этого пользуются теоремой Пифагора, ведь стропильная ферма представляет собой равносторонний треугольник. Получатся, что квадрат длины стропильной ноги равен сумме квадратов высоты крови и половины длины заложения. Зная, как рассчитать длину стропил, можно вычислить высоту конька.
- Определяют сечение элементов. Оптимальное сечение элементов выбирают по таблицам в соответствии с длиной стропильных ног и расстояния между ними. Чем это показатели больше, тем толще должно быть стропило.
Формула расчета высоты конька двухскатной крыши
Выбор сечения стропил
Расчет нагрузок
Выбор материала
Рассчитываем угол наклона
Угол наклона склонов подбирается не в зависимости от эстетических предпочтений, а ориентируясь по погодным условиям, с учетом кровельного материала. Более крутые скаты 40-45 градусов сооружаются в районах с большим количеством снежного покрова, а более пологие 10-20 градусов в местах с сильным порывистым ветром.
Учитывайте, что чем круче склон, тем выше расход материалов, тем больше итоговая стоимость кровли
Обязательно во внимание принимают требования материала:
- Черепица, шифер требуют уклона не менее 22 градусов, в противном случае, через стыки между элементами просачиваются осадки.
- Металлочерепицу укладывают под углом не менее 14 градусов, так как она сильно страдает при порывах ветра, она может деформироваться или вообще слететь.
- Мягкая кровля допускает угол наклона до 5-10 градусов, делая возможным покрытие ею склоны любой геометрии.
- Ондулин считается одним из самых надежных материалов и может использоваться даже для крыши с уклоном менее 6 градусов.
- Профлисты нельзя укладывать под углом менее 15 градусов, однако склоны даже с допустимым уклоном желательно обработать герметиком для лучшей гидроизоляции.
Угол наклона скатов двухскатной крыши
Как сделать двускатную крышу своими руками: пошаговая инструкция
Сборка простого перекрытия не вызовет затруднений у начинающего мастера, хоть немного знакомого с плотницким делом. Помогут смонтировать двухскатную крышу своими руками чертежи, фото и пошаговые инструкции поэтапного строительства. Монтаж включает сборку мауэрлата, ферм и обрешётки, гидро- и теплоизоляционные работы, укладку покрытия, подшивку свесов. Перекрытие должно служить долго, значит, его делают с запасом прочности, который обеспечит безопасность и долговечность.
Укладка мауэрлата
Изготавливают элемент из бруса или бревна, обрезанного с одной стороны. Укладывают его строго по горизонтали, а отдельные участки сращивают по длине косым или прямым замком. В углах соединяют «в полдерева» или «в лапу». К стенам его крепят проволокой, арматурой, закладными элементами или анкерами. Вариант фиксации зависит от способа возведения здания. Независимо от выбранного типа крепления, оно должно обеспечивать полную неподвижность.
Монтаж конькового бруса
Элемент опирают на противолежащие фронтоны здания. До начала монтажа подготавливают места укладки бруса, очищают их от строительного мусора и проверяют горизонтальность отверстий. Края прогона обматывают гидроизоляционным материалом для увеличения срока его службы и всего узла в целом. После укладки бруса ещё раз проверяют его горизонтальность. В случае отклонения от нормы под края устанавливают прокладки. Обязательно необходима проверка параллельности конька срезу стен. Закрепляют прогон только после его выставления.
Устройство висячей стропильной системы
Подвесная двухскатная крыша своими руками — простой способ пошагового монтажа. Возводят её в чёткой последовательности:
- Обустраивают мауэрлат.
- По длине опорного бруса делают разметку, где будут располагаться фермы.
- Собирают вне здания арки из стропил, затяжек, ригелей.
- Поднимают и устанавливают элементы в заданное положение, начиная с боковых. Каждый фиксируют временными укосинами для сохранения вертикали, которую контролируют отвесом или уровнем.
- Натягивают маркеры по нижней и верхней точке между крайними фермами. По ним выставляют средние фрагменты.
- Закрепляют фермы или арки коньковыми досками, контролируя шаг.
Если между несущими стенами больше 6 м, висячие узлы усиливают стойками.
Крепление обрешетки
Укладку финишного покрытия выполняют на обрешётку. Кроме того, она усиливает каркас, придает ему устойчивость и жесткость. Делают её решётчатую или сплошную. В первом случае набивают доски либо бруски, во втором — листы фанеры, ДСП или OSB. Вариант зависит от вида гидроизоляционного материала и наличия теплоизоляции. Для обустройства утеплённого чердака потребуется монтаж контробрешётки.
Покрытие крыши
После окончания подготовительных работ приступают к настилу покрытия. Способ укладки и последовательность зависит от выбранного материала и рекомендаций производителя. В общем случае начинают работу с центра нижнего края свеса. В процессе монтажа постоянно контролируют параллельность отдельных листов коньку и фронтонам. После настила покрытия обустраивают вентиляцию, подшивают свесы и устанавливают водоотливы.
Тем, кто не знает, как возвести двухскатную крышу своими руками, поможет пошаговое видео процесса. Соблюдение строительных норм и выполнение расчётов позволит сделать перекрытие самостоятельно без привлечения наёмных специалистов.
Сборка наслонной стропильной системы
Если дом большой и есть несущая стена по центру, имеет смысл соорудить надёжную стропильную систему наслонной конфигурации. Она монтируется несколько сложнее, но выдерживает повышенные нагрузки.
Инструкция, как сделать стропильную систему двускатной крыши:
- Укладка рубероида на среднюю несущую стену.
- Монтаж лежня на внутреннюю несущую стену. Для фиксации используются болты или стальные скобы.
- Фиксирование стоек на лежне. Оптимально применять бруски 10х10 см.
- Крепление горизонтальных прогонов в верхней части стоек. Чтобы временно надёжнее зафиксировать конструкцию, можно использовать распорки.
- Крепление стропилин к мауэрлату, прогонам и коньку.
Материал и монтаж стропильной системы своими руками
Основным материалом для строительства стропильной системы своими руками является древесина хвойной породы. Дерево легко поддается различной обработке и имеет приемлемую цену. И не стоит забывать, что данный материал требует тщательного ухода специальными антисептическими средствами от влаги и плесени. Отличным выбором для изготовления стропил является деревянный брус.
Многие задаются вопросом, почему дерево лучше металла? Дело в том, что стропила из дерева легко монтировать и качество у данной стропильной системы будет намного лучше. Главное из основных требований при строении крыш – это прочность, а дерево отличается именно прочностью и качеством. Помимо этого, установка крыши на основе металла дело довольно хлопотное.
Для защиты крыши от ржавчины вам нужно будет купить хорошее антикоррозийное покрытие.
Инструменты, необходимые для установки стропильной системы
Перед установкой стропильной системы, вам следует приобрести необходимые инструменты, такие как:
- молоток и гвоздодер;
- карандаш для нанесения отметок;
- пила и топор;
- дрель, кернер и рулетка.
Необходимы также будут болгарка и строительный уровень. И только после покупки всех необходимых инструментов вы можете смело начинать работу.
На первом этапе монтажа стропильной системы своими руками идет подготовка поверхности стен и перекрытий. Стены не всегда отличаются ровностью.
Существуют определенные расхождения, даже если вы визуально не видите этого. Кроме того, размер расхождения будет увеличиваться с каждым рядом, что не совсем хорошо для строения стропильной системы.
Для точного определения расхождений используют строительный уровень. Поэтому перед установкой крыши нужно выполнить все замеры, и выявить все расхождения.
Установка стропильной системы своими руками
Есть много способов сборки и установки стропильной системы. Например, стропила висячей конструкции монтируют с помощью ферм.
При этом необходимо обязательно выполнить чердачное перекрытие. Т.к., собрав всю конструкцию на земле, будет очень тяжело поднять ее на крышу из-за ее огромных габаритов.
Для установки, вам нужно будет взять готовый шаблон из легкого строительного материала.
Главным достоинством этого способа является простота установки. Крыша получится красивой и ровной.
Намного проще выполнить конструкцию наклонных стропил. Хотя, здесь тоже будет необходим шаблон. Как правило, установка производится путем собирания отдельных деталей и элементов. А сама работа идет в несколько основных этапов.
Первоначально вам нужно установить крайние фронтовые детали. Выставлять их следует строго по уровню. После этого установите между ними шпагат
За счет его крепости обеспечивается хорошая натяжка, а это очень важно в этой работе. После устанавливаются все детали и элементы стропильной системы
Стропила стягивают до момента монтирования обрешетки.
Стропильная система содержит в себе коньковые и боковые прогоны, стропильные фермы, диагональные детали и брус, при помощи которого выравнивают углы.
Главным этапом в установке крыш считается вся конструкция ферм. Обычно она включает в себя стропила и фермы. И лучшим вариантом стропильной системы считается треугольная конструкция. Для этого используют стропила и связующий брус. Данная система является очень прочной и надежной.
Установка стропильной системы для дома не составит особых трудностей, самое главное, что необходимо запомнить – следуйте инструкции по установке, и тогда все обязательно получится.
