Стропильная система двухскатной крыши: расчет и устройство + тонкости установки

Что защищает нас в непогоду от дождя и снега, а в жару от солнца? Правильно, это крыша. Кровля — это такой же неотъемлемый элемент любого здания, как стены и фундамент, поэтому при строительстве ей уделяется особое внимание. Как сложная в конструкционном плане архитектурная система, крыша нуждается в подробном проектировании с расчетом нагрузок и сечений несущих балок, их длины, расстояний между пролетами и т. д. Стропильная система двухскатной крыши должна быть рассчитана с учетом всех этих факторов. Сделать такой расчет сможет только подготовленный инженер, но сегодня пользуются типовыми расчетами и таблицами параметров тех или иных элементов конструкции, которые указаны в зависимости от площади кровли, длин стропил, наличия промежуточных опор и т. д.

Содержание

Видео-урок по расчету и устройству стропильной системы крыши ↑

Что представляет собой двухскатная крыша ↑

Представить себе двухскатную крышу очень просто: это самая обыкновенная «треугольная» конструкция, состоящая из двух плоскостей или скатов, которые расположены под углом к более длинным стенам дома, а сверху соединяются, образуя угол.

Наклон скатов может быть от 5° до 90°, в зависимости от типа кровли, конструкции стропильной системы, климатических особенностей местности. Для регионов с большим количеством осадков предпочтительнее ставить крутые стропила с большим углом наклона, а для мест, где велика вероятность ураганных ветров, лучше использовать пологие крыши, парусность которых максимально понижена.

Двухскатная крыша
Двухскатная крыша состоит из двух прямоугольных плоскостей, стоящих под углом к стенам, и двух треугольных фронтонов

Основные элементы конструкции ↑

В самом общем виде любая крыша — это система несущих и ограждающих элементов.

К несущим элементам относится мауэрлат и стропильная система двускатной крыши. Ограждающий элемент — это кровельный пирог, пароизоляция и т. д.

Мауэрлат представляет собой брус или балку, установленную на верхнем окончании длинных стен здания и прикрепленную к этим стенам жестким креплением, способным выдержать значительную нагрузку. Этот элемент выполняет две функции:

  1. Крепление стропильных ног к стене здания.
  2. Распределение нагрузки равномерно по всей длине несущей стены.
Стропильная система
Стропильная система состоит из множества элементов

Стропильная система включает следующие элементы:

  • стропильные ноги или просто стропила;
  • коньковый прогон;
  • промежуточные прогоны;
  • ригеля;
  • нижняя затяжка;
  • подкосы;
  • стойки;
  • лежни;
  • обрешетка;
  • дополнительные элементы.

К дополнительным элементам относятся всевозможные распорки и вспомогательные крепления, кобылки и нарожники.

Конструктивные элементы
Конструктивные элементы стропильной системы двускатной крыши

Мауэрлат — особенности установки ↑

Установка стропильной системы двухскатной крыши начинается с монтажа мауэрлата. В зависимости от размеров, площади, угла наклона и веса кровли крепление бывает анкерным, проволочным или скобяным.

Для крутой кровли большой площади самым надежным будет такое крепление мауэрлата: на верхнем окончании стен заливают армопояс, в который заранее замуровывают анкера с резьбой на конце. Шаг крепления анкеров обычно не превышает двух метров. Длина анкера должна учитывать 3-х сантиметровый выпуск для гайки.

Мауэрлат
Мауэрлат крепится к стене максимально жестко

Если армопояс не предусмотрен, анкера могут быть замурованы в кирпичную кладку. Также между кирпичей пропускается стальная проволока — катанка, свободные концы которой выводятся наружу и служат для крепления мауэрлата.

Наконец, брус можно закрепить скобой, один конец которой вбивается в дерево, а другой, обычно ершенный, в стену. Также дополнительной опорой для мауэрлата может служить конструкция карниза с порожком, в который будет упираться деревянная балка.

Висячие и наслонные стропила ↑

Стропильные ноги — основные несущие элементы системы. Они берут на себя всю нагрузку и передают ее стенам через мауэрлат, стойки и лежни. Поэтому в зависимости от наличия и количества опорных элементов коробки дома, величины пролетов между ними, конфигурации стен, площади и формы крыши, степени интенсивности нагрузок на кровлю стропила бывают разных видов:

  1. Висячие стропила.
  2. Наслонные стропила.

Висячие стропила опираются только на внешние несущие стены своими нижними концами. Таким образом, на балки стропильных ног воздействуют сжимающие и прогибающие нагрузки. Также довольно велика сила, с которой стропила стремятся разъехаться, поэтому необходимо уделить должное внимание нижним затяжкам. Чем выше ставится затяжка, тем она должна быть массивнее и лучше закреплена. Такой способ установки возможен при расстоянии между опорами не большем 6,5 м.

Наслонные стропила опираются как на внешние стены своими концами, так и на промежуточные стены или столбы серединой. Сжимающая нагрузка при этом не воздействует на балку. Одна дополнительная опора увеличивает перекрываемую стропилами ширину до 12 метров, а две — до 16.

Отличия висячих и наслонных стропил
Отличия висячих и наслонных стропил, висячие сверху

При величине пролета, большем 8 метров, параллельно нижней затяжке между вершинами стропильных досок врезается ригель, если пролет не превышает 8-ми метров, достаточно параллельно затяжке установить балку с подкосами.

Для увеличения длины проема между боковыми опорами и повышения жесткости всей системы коньковый прогон упирают в стойки с подкосами, которые уменьшают нагрузку на нижние затяжки и прогиб стропильных ног.

Установка стропильной системы двухскатной крыши ↑

Во-первых, установка и монтаж стропильной системы должны производиться по предварительному проекту в соответствии с чертежом. Также в проекте должны быть указаны все размеры, углы, расстояния и т. д. По этому проекту будет производиться закупка и подготовка материала, а также планирование и проведение работ.

Во-вторых, расчет стропильной системы двухскатной крыши лучше доверить специалисту. Как правило, общий проект дома включает устройство кровли, однако часто эту функцию выполняет организация, которая будет заниматься монтажом и установкой конструкции. В таком случае проект кровли должен быть согласован с общим архитектурным планом.

В-третьих, экономить на качестве пиломатериала не следует. Сырье для всех элементов стропильной системы должно быть высококачественным, иметь невысокую влажность. Не допускаются доски и брусья с гнилью, сучками, трещинами, дефектами от насекомых и другими недостатками.

Установка начинается с крепления бруса мауэрлата. Встречаются как сплошные покрытия, так и отдельные подкладки под стропильные ноги. Предпочтительнее все же установка сплошного мауэрлата, так как он распределяет нагрузку равномерно. Брусья сращиваются прямым замком и закрепляются друг с другом болтами.

Двускатная крыша
Двускатная крыша применяется наиболее часто, особенно, если дом в плане представляет собой прямоугольник

Далее делают временный настил из досок, который способен выдержать вес взрослого человека. После этого пары стропил скрепляются под нужным углом друг с другом. Крепление может производиться внахлест болтами или встык с использованием забитых навстречу гвоздей. При креплении встык балки должны быть обрезаны максимально точно, чтобы не было щелей.

Нижняя часть стропила зарезается в месте крепления к мауэрлату таким образом, чтобы оно упиралось плоскостью зареза в балку и не съезжало вниз. Также можно делать прорезь в мауэрлате, однако на прочность соединения эта мера особо не влияет. Крепление стропила к балке мауэрлата делают так: забивают два гвоздя в боковые плоскости стропильной доски так, чтобы они вошли в мауэрлат, а третий гвоздь вбивают в вертикальную плоскость стропила перпендикулярно его оси, притягивая доску к балке.

Стыки и соединения можно укреплять металлическими пластинами, а стропила притягивать к мауэрлату скобами. Если предусмотрен коньковый прогон (балка, проходящая под верхним углом крыши), то под него также делается пропил в стропилах. Если длина стропила превышает 4,5 метра, целесообразно укрепление системы с помощью ригеля. Для ломаной крыши в месте разлома устанавливают промежуточный прогон, который опирается на стойки. Промежуточные прогоны распираются затяжками, параллельными нижней. Также промежуточный прогон следует устанавливать, если длина стропила превышает 6 метров.

Стропила, укрепленные подкосами
Стропила, укрепленные подкосами

Когда установлены стропила, прогоны и стойки, стропильные доски подпираются подкосами. Стойки упираются в лежни, которые передают нагрузку стенам дома.

В последнюю очередь набивается обрешетка. Шаг обрешетки зависит от материала кровли: для рулонных покрытий обрешетка делается практически сплошной, с шагом до 10 мм, для шифера шаг составляет до 500 мм, контробрешетка также делается с шагом 500 мм. Для металлочерепицы достаточно однослойной обрешетки, для других материалов лучше использовать двухслойную. Сплошная обрешетка, вне зависимости от материала кровли, делается в местах пересечений и стыков (ребра, ендовы, конек, разжелобки).

сплошная обрешетка
Для мягкой кровли необходима сплошная обрешетка

После того как обрешетка готова, можно приступать к паро- и гидроизоляции, утеплению и монтажу кровельного материала.

Возможна ли установка системы своими руками ↑

Стропильная система двухскатной крыши своими руками — задача выполнимая. Однако есть несколько «но»:

  1. В любом случае необходим грамотный проект. Без проекта с задачей строительства кровли не справится даже профессионал, а для любителя проект должен быть максимально подробным.
  2. Общестроительные навыки и опыт работы также необходимы. Если вы держали инструмент в руках только на уроках труда, тогда браться за стропильную систему не стоит. Вы должны четко представлять всю последовательность действий и весь набор навыков, который вам пригодится. Кроме того, вам понадобится умение чтения чертежей и знание принципов работы с деревом.
  3. Работать придется на высоте, а это опасно. Подумайте несколько раз, готовы ли вы к такой работе, ведь здоровье дороже.
  4. Если вы будете строить крышу в первый раз, настоятельно рекомендуется нанять/попросить опытного строителя проконтролировать ваши действия и помочь советом, короче говоря, побыть прорабом или бригадиром.
Монтаж стропильной системы
Монтаж стропильной системы — серьезная задача

Критерии выбора конструкции стропильной системы ↑

При выборе конкретной конструкции стропильной системы учитывают очень много факторов, проще говоря, решают сложную инженерную задачу. Чтобы описать такое решение, понадобится длительное время, поэтому остановимся на общих моментах.

Крыша должна одновременно соответствовать нескольким параметрам:

  • быть максимально легкой и не нагружать стены и фундамент сверх меры;
  • быть максимально прочной, чтобы не сломаться под тяжестью снега, давлением дождя и других осадков;
  • выдерживать боковое давление ветра;
  • прочно крепиться к стенам, чтобы ее не сорвало боковым порывом или ураганом;
  • стропильная система должна предполагать чердачное или жилое помещение;
  • необходимо учитывать дымоход, вытяжные трубы и вентиляцию;
  • крыша должна выдерживать вес взрослого мужчины в случае ремонта.
Крыша
Крыша должна выдерживать вес монтера

Как видим, устройство стропильной системы даже самой простой крыши (а двухскатная крыша довольно проста) требует серьезных знаний, инженерных навыков, работы грамотных плотников и монтажников. Это серьезная задача, и доверить ее лучше профессиональным строителям, ведь от качества кровли напрямую зависит комфорт и уют любого здания, так как защита от непогоды — основная функция человеческого жилища.





1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1,294 votes, average: 4.69 out of 5)
Загрузка...
Добавить комментарий