Крыша Дома

Как сделать стропильную систему двухскатной крыши – виды конструкций и особенности монтажа

Содержание:

От конструкции крыши напрямую зависит степень защиты здания от попадания холодного воздуха и атмосферных осадков. Конечно, покрытие кровли является самым заметным и наиболее обсуждаемым элементом конструкции, но надежность крыши в гораздо большей степени определяется качеством проектирования и сборки каркаса крыши, который является опорой для кровли и принимает на себя все внешние нагрузки.

Для создания предельно надежной конструкции, которая не будет деформироваться при эксплуатации, необходимо качественно спроектировать каркас крыши и рассчитать все его показатели. В данной статье будет рассмотрена стропильная система двухскатной крыши и ее особенности.

как делать стропила двускатной крыши

Функции стропильной системы

Стропильная система двухскатной крыши состоит из определенного количества опор, которые, будучи цельной конструкцией, представляют собой прочный и надежный каркас. Для изготовления стропильных систем может использоваться дерево или металл. Подбор материала осуществляется в зависимости от рассчитываемого уровня нагрузок.

К числу задач, которые выполняет каркас из стропил, относятся следующие:

  1. Обеспечение необходимого уклона кровли. Стропильная система всегда обустраивается по одной из существующих схем, в результате чего естественным образом создается определенный уклон будущей кровли. Созданные таким образом наклоны скатов обеспечивает свободное движение снега и воды с поверхности крыши.
  2. Распределение нагрузок от веса кровельного покрытия и внешних факторов. Значение нагрузки на стропила может сильно варьироваться в зависимости от вида кровельного пирога и атмосферных осадков – но эта нагрузка всегда достаточно велика. Стропильная система принимает на себя все нагрузки и распределяет их равномерно между всеми опорами.
  3. Опоры для монтажа утепления и кровельного материала. Помимо всего прочего, стропильная система еще и является опорной конструкцией, к которой крепятся остальные элементы крыши. Между отдельными стропилами монтируется термоизоляционный слой, а поверх обрешетки устанавливается кровля, защищающая здание от атмосферных осадков.

Виды стропильных систем

Стропильные системы для двухскатных крыш могут отличаться как вариативными параметрами, вроде веса или материала изготовления, так и конструкцией, в зависимости от которой выделяют два основных виды подобных систем:

  • Наслонные стропильные системы;
  • Висячие стропильные системы.

Наслонная система – это очень распространенная схема стропил, в которой стропила устанавливаются на двух опорных точках. Верхняя часть ноги опирается на коньковый прогон, установленный на вертикальных стойках, а снизу стропило упирается в мауэрлат. Наслонные стропильные системы для двухскатных крыш можно устанавливать только в том случае, если в здании имеется хотя бы одна несущая перегородка или колонна.

В таком случае получится безраспорная конструкция – за счет использования двух точек опоры компенсируется распирающая нагрузка, приходящаяся на стены. Стропила в случае с подобными системами подвергаются только нагрузкам на изгиб, причем их можно уменьшить при помощи подкосов. Наслонная конструкция стропил используется для перекрытия домов, ширина которых превышает 14 метров.

стропильная система двухскатной крыши чертежи

Альтернативой наслонным конструкциям являются висячие стропильные системы. Главное отличие заключается в том, что у висячих систем есть только нижняя опора стропильных ног на мауэрлат. Верхняя же часть стропил опоры не имеет, то есть находится в своеобразном подвешенном состоянии, поэтому присутствует нагрузка как на изгиб, так и на распирание. Распорная нагрузка в этом случае достаточно велика, поэтому ее приходится компенсировать, используя немало ригелей и завязок. Конструктивно висячий стропильный каркас состоит из ферм треугольной формы, не подверженных нагрузкам. Традиционно считается, что висячая стропильная система двухскатной крыши своими руками пошагово создается сложнее наслонной, а большую часть усилий придется направить на правильное крепление стропил.

Стоит отметить еще один вид стропильных систем, который используется гораздо реже описанных выше. Речь идет о скользящей стропильной системе, имеющей одну характерную особенность: ноги стропил крепятся к мауэрлату на подвижных опорах вместо жестких креплений, свойственных другим системам. В результате скользящий крепеж дает возможность крыше самостоятельно менять размеры при усадке здания.

Как делать стропила двускатной крыши

Конструкция всех стропильных систем включает в себя несколько опорных и вспомогательных деталей, которые позволяют распределить вес кровли и компенсировать все нагрузки, которые приходится на крышу.

Перечень элементов, из которых состоит стропильная система, выглядит следующим образом:

  1. Мауэрлат. Брус мауэрлата устанавливается на внешние стены здания, а на него опираются скаты кровли. Кроме того, мауэрлат существенно снижает давление на несущие элементы конструкции и участвует в распределении нагрузок. Как правило, для обустройства этого элемента используются брусы 150х150 мм или 200х200 мм. К стене мауэрлат крепится анкерными болтами или шпильками.
  2. Лежень. Этот элемент очень похож на мауэрлат, с той лишь разницей, что его нужно монтировать над внутренними стенами. Поверх лежня устанавливаются вертикальные опоры, позволяющие смонтировать коньковый прогон.
  3. Стропильные ноги. Данные элементы устанавливаются вертикально под определенным углом, чтобы скат располагался под наклоном. Длина и толщина стропильных ног рассчитываются с учетом всех нагрузок и выбранного вида системы. Как правило, в качестве стропил используются доски толщиной от 150 до 400 мм.
  4. Затяжка. Затяжка – это балки, расположенные вдоль горизонтальной плоскости и предназначенные для соединения ног одной пары стропил, что позволяет снизить распирающую нагрузку на внешние стены. Разновидностью затяжки является ригель, который монтируется непосредственно под коньком.
  5. Стойки. Вертикальные стойки устанавливается на лежне с таким же шагом, с которым установлены стропила. Каждая стойка стропильной системы используется в качестве опорного элемента, поддерживающего коньковый прогон.
  6. Подкосы. Это распорки, устанавливаемые по диагонали и обеспечивающие поддержку стропил, тем самым не позволяя им прогибаться.

Подбор необходимых и дополнительных элементов стропильной системы осуществляется в соответствии с расчетами.

Чертеж и расчет стропил

Проводить расчеты стропильных систем не очень сложно – все изрядно упрощается тем, что вид конструкции во фронтальной проекции представляет собой равносторонний треугольник. Учитывая этот фактор, можно свести весь процесс расчетов к вычислению нескольких формул.

Последовательность расчета стропильных систем выглядит так:

  1. Сначала нужно подобрать тип конструкции и необходимую степень наклона кровельного покрытия. Выбор этих параметров выполняется индивидуально в зависимости от уровня атмосферных осадков в регионе и характеристик используемых материалов.
  2. Далее необходимо рассчитать общую нагрузку на стропильную систему. Этот показатель получается в результате сложения постоянных нагрузок (вес кровли, собственный вес каркаса, утеплителя и перекрытий) и временных нагрузок (атмосферные осадки и явления), их умножения на коэффициент уклона скатов и прибавления 10% от полученной суммы для обеспечения запаса прочности.
  3. Следующий шаг – определение длины стропил. Учитывая то, что конструкция имеет форму равностороннего треугольника, можно воспользоваться теоремой Пифагора (квадрат длины стропильной ноги равняется сумме квадратов высоты кровли и половины длины заложения). Используя простые формулы из школьного курса геометрии, можно также рассчитать высоту расположения конька.
  4. В последнюю очередь определяется толщина используемых материалов. Для определения сечения стропильных ног лучше всего воспользоваться специальными таблицами, отображающих зависимость искомого значения от длины стропил и шага их установки.

стропильная система двухскатной крыши своими руками пошагово

Перед тем, как делать стропила двускатной крыши, нужно обязательно выбрать подходящую конструкцию и знать ее основные параметры. Для расчетов требуется знать высоту конька, степень наклона кровли и площадь помещения, над которым будет устанавливаться вся конструкция.

Монтаж стропильной системы своими руками

Когда материалы для конструкции подобраны, а все показатели рассчитаны, можно приступать к дальнейшей работе. Используя имеющиеся данные, нужно сделать чертежи стропильной системы двухскатной крыши, в соответствии с которыми будет обустраиваться конструкция.

Сборка стропильной системы двухскатной крыши осуществляется по следующему алгоритму:

  1. Первым делом на свои места укладываются мауэрлат и лежень (последний необходимо только при выборе наслонной стропильной системы). Установленная на верхнем поясе стен и перегородок обвязка крепится анкерными болтами или шпильками.
  2. Второй шаг – установка и фиксация стропил. К мауэрлату стропила крепятся гвоздями, а друг с другом соединяются металлической накладкой. Чтобы стропила правильно опирались на мауэрлат, в них делают соответствующий вырез. В первую очередь устанавливаются крайние стропила, а по их уровню будет осуществляться выравнивание остальных элементов.
  3. Когда стропила установлены, приходит пора монтировать вспомогательные опорные детали, необходимые для поддержки стропильной системы – затяжки, схватки и подкосы. Для качественной фиксации ригеля на его торце нужно сделать выступ на половину сечения и подрубить его к стропилу, зафиксировав при помощи гвоздей.
  4. Над стропильными ногами набивается обрешетка из досок, к которым в дальнейшем будет крепиться кровельное покрытие. Устройство обрешетки и подбор материалов зависит от материала кровли и ее уклона, и об этом стоит прочитать подробнее в соответствующей статье.

узлы стропильной системы двухскатной крыши

Стоит отметить, что двускатная стропильная крыша обустраивается непросто, поэтому выполнить монтаж, не имея опыта проведения строительных работ, будет достаточно сложно. Кроме того, для хорошего результата нужно правильно провести расчеты и грамотно подобрать материал, что тоже требует определенных навыков. Читайте также: "Как сделать крышу двухскатную своими руками – пошаговое руководство с примерами".

Заключение

Хорошее планирование, наличие соответствующих навыков и качественная реализация проекта – вот все, что требуется для того, чтобы собрать узлы стропильной системы двухскатной крыши. Если с одним из этих пунктов имеются проблемы, то целесообразно будет обратиться к специалистам, способным выполнить все необходимые работы.