Двускатная крыша стропильная система под металлочерепицу схема. Правильный расчет шага стропил под металлочерепицу

Одним из важнейших элементов дома является его крыша, которая защищает дом от различных атмосферных явлений природы и сохраняет в нем тепло. Поэтому крыша дома должна быть надежной и прочной. Основой прочной крыши является ее каркас – . От грамотно спроектированной и правильно собранной конструкции стропильного каркаса зависит прочность крыши, а в конечном итоге долговечность самого здания.

Устройство стропильного каркаса зависит от типа кровельного покрытия и нагрузок на кровлю. Нагрузки на стропила бывают постоянные и временные.

Постоянные нагрузки – это:

• вес кровельного покрытия;
• вес утеплительных материалов;
• вес отделочных материалов (при создании мансардного этажа);
• вес стропильного каркаса и обрешетки.

Во время проектирования каркаса в первую очередь определяют его тип (зависит от ). Стропила могут быть висячими, наслонными или комбинированными. Количество стропил, расстояние между ними и их сечение, зависит от типа чердака. Он может быть мансардным или нежилым.

Для изготовления стропил обычно применяется древесина хвойных пород. Влажность материала должна быть не выше 20%. Пиломатериалы, применяемые для строительства стропильной системы, не должны иметь гнили и синевы.

Материал стропил, обрешетки и контробрешетки обрабатывается антисептиком и антипиренами.

Подготовительный этап

Создание крыши начинается с выбора типа крыши и материала кровли. В индивидуальном домостроении наиболее популярна кровля из металлочерепицы. Такой тип кровли легок, долговечен, прочен, имеет привлекательный внешний вид, достаточно прост в монтаже и недорог. Металлочерепица намного легче керамической черепицы (1 кв.м керамики примерно на 35 кг тяжелее металлочерепицы).

1. Замерить длину ската крыши. Затем этот размер требуется разделить на длину шага между стропилами.
2. К полученной величине добавить единицу и затем полученную сумму округлить до целого числа. По этой методике рассчитывается количество стропильных ног для ската крыши.
3. После чего необходимо длину ската разделить на количество стропил и определить их оси установки.
4. зависит от вида кровельного покрытия и угла уклона ската крыши.

Пример расчета: пусть длина ската равняется 18 метрам, а размер шага будет 0,8. Значит, 18:0,8 + 1=23,5 = 24 стропила требуется для устройства каркаса крыши.

Установка стропил

Стропильные системы под различные виды кровли имеют небольшие различия. В основном они зависят от веса и размеров листов покрытия. Для устройства стропильной системы понадобятся следующие инструменты и материалы:

• бензопила;
• ножовка по дереву;
• топор плотницкий;
• стамеска;
• степлер строительный;
• уровень строительный и отвес;
• молоток;
• гвозди;
• саморезы;
• металлические элементы крепления стропил;
• электродрель;
• шуруповерт;
• брус 150х150 мм (для мауэрлата);
• доска 50х150 мм (для стропил);
• доска 25х100 мм (для обрешетки);
• брусок 30х50 мм (на контробрешетку).

Произведя необходимые расчеты, подготовив требующийся материал и инструмент, приступают к сборке стропильной системы под металлочерепицу. Порядок выполнения работ следующий:

1. В первую очередь устанавливается из бруса мауэрлат. Это основание крыши, принимающее на себя основную нагрузку от стропильных ног. Брус укладывается и крепится (анкерными болтами) по периметру стен, на заранее подготовленный арматурный пояс. Под брус укладывается гидроизоляция (полоска рубероида).
2. На ровной поверхности (по эскизам) из ровных досок делается шаблон, по которому изготавливаются стропильные фермы. В коньке они крепятся металлическими пластинами или гвоздями.
3. На мауэрлате, на рассчитанных расстояниях делаются выемки для установки стропильных ног.
4. Подготовленные фермы поднимаются и устанавливаются на брус. Сначала устанавливают и крепят крайние блоки. Вертикальность установки проверяется отвесом.
5. Между крайними фермами натягивается шнур и по нему устанавливаются остальные элементы. К мауэрлату стропильные ноги крепятся при помощи металлических уголков и саморезов.
6. Вблизи верхней части устанавливаются горизонтальные перемычки.
7. В нижней части стропильных ног создается карнизный свес с вылетом не менее 50 см от стены. Для этого к стене на уровне концов стропил крепится брус или доска. К концу стропильной ноги одним концом крепится короткая доска (кобылка), вторым концом она крепится к стене.

На этом процесс монтажа каркаса крыши окончен, затем его требуется подготовить для укладки кровли.

Подготовка каркаса под укладку кровли

Стропильная система, на которую укладывается металлочерепица, готовится следующим образом:

1. На стропилах под металлочерепицу размещается гидрозащитная пленка и крепится степлером. Пленку устанавливают с провесом около 20 мм и нахлестом не менее 150 мм. Края полотен склеиваются клейкой лентой.
2. Поверх установленной пленки на стропилах крепится контробрешетка (бруски 30х50 мм), она служит для создания вентиляционного зазора кровли.
3. На контробрешетку крепится обрешетка (доска 100х25 мм). Первая снизу доска обрешетки должна быть в два раза толще последующих. Шаг обрешетки – от 350 до 450 мм.
4. На подготовленный каркас устанавливается арматура сливной системы.

Монтаж стропильной системы подготовлен к укладке покрытия из металлочерепицы.

При наличии определенных строительных навыков и двух помощников прочный каркас для кровли можно выполнить самостоятельно.

Расстояние между стропилами под металлочерепицу в обязательном порядке учитывает усилия, складывающиеся из ветровой, снеговой нагрузки, собственного веса конструкций, кровли. Кроме того, влияют на шаг стропил под металлочерепицу следующие факторы:

• расположение труб – деревянные элементы кровли должны отстоять от дымохода на 25-35 см, не должны мешать прямым траекториям вентиляционных каналов, фановых труб;
• конфигурация кровли – необходимо наличие стропильной ноги в месте примыкания конька щипцовой, шатровой крыши.

Все деревянные элементы стропильной системы изготавливаются из деревьев хвойных пород, влажность которых не превышает 20%.

Шаг стропильных ног вычисляется на этапе проектирования для составления сметы. Это значительно снизит количество отходов, обрезков кроя пиломатериалов.

Что нужно знать при выборе оптимального расстояния между стропилами?

Схема кровли с висячими стропилами.

Собрав при прочностном расчете присутствующие нагрузки, проектировщик равномерно распределяет их на несущие стены. Принцип вычисления одинаков для наслонных, висячих стропил, отличаются лишь схемы крепления элементов в коньке, на мауэрлате.

Минимальный, максимальный шаг деревянных стропил под металлочерепицу регламентируются 0,7 м, 1,2 м соответственно.

При выборе шага 60 – 100 см длина стропил не может превышать 6 м, с ее уменьшением допускается разбежка до 1,2 м. Если поставить ноги чаще 60 см, это излишне утяжелит кровлю, увеличит бюджет строительства. Если увеличить шаг больше 1,2 м, резко снизится несущая способность, ресурс конструкции.

Сплошная обрешетка из деревосодержащих плит добавляет прочность, жесткость стропильной системы. При этом допускается увеличение шага на 0,3 – 0,2 м по сравнению с периодической обрешеткой из бруска либо обрезной доски. Однако для экономии бюджета строительства сплошная обрешетка для металлочерепицы используется крайне редко. Материал обладает достаточной прочностью, жесткостью за счет дополнительных поперечных ребер профиля.

Шаг больше 1,2 м не используется даже при применении стропил из металлопроката, несмотря на достаточный запас прочности материала. Это обусловлено возможным прогибом листов кровли во время обильных снегопадов, ураганного ветра.

Сечение бруса, из которого выполнены стропильные ноги, тоже влияет на шаг стропил, поскольку изменяется площадь опирания обрешетки, вес кровли. Оптимальным вариантом считается брус 150 х 50 мм с разряженной обрешеткой с шагом 4 – 7 см в зависимости от шага поперечной волны.

Пример расчета для двускатной крыши

При выполнении проекта специалистами на начальном этапе известен кровельный материал. Для того чтобы узнать рекомендуемый шаг стропил, можно воспользоваться таблицами СНиП, после чего скорректировать значение в соответствии с эксплуатационными условиями. Пример таблицы приведен ниже:

Сечение ноги (см)	Шаг стропил (см) в зависимости от их длины (м)
	5	4	3
доска 20 х 2	70	120	–
доска 18 х 2	–	100	–
доска 16 х 2	–	70	130
брус 22 х 6	–	120	–
брус 20 х 5	–	110	–
брус 18 х 5	–	90	150
бревно 180	90	150	–
бревно 150	–	90	150
бревно 140	–	70	140
бревно 130	–	–	110

Табличные значения соответствуют стропилам простых одно- двускатных крыш. Вначале выбирается сечение ноги, длина элемента, расстояние между центрами бревна, бруса получается автоматически. На следующем этапе длина ската в коньке делится на шаг стропил с добавлением единицы. Таким образом, подсчитывается количество ног с округлением числа в большую сторону. Затем остается скорректировать расстояние между деревянными стропилами по факту. Например, при длине конька 7,5 м, стропильной ноге сечением 16 х 2 см (доска) длиной 4 м получится:

7,5/0,7 = 10,7 + 1 = 11,7 шт. округляем до 12 стропил.

Уточнение размера позволяет вычислить межцентровое расстояние для монтажа после установки крайних ног:

7,5/12 = 62,5 см.

Слуховые окна располагают между соседними стропилами, в местах прохождения труб, дымоходов ноги смещают на расстояние, указанное в СНиП. Все остальные элементы системы остаются на местах, область примыкания к трубам при необходимости усиливается:

• в две соседних ноги врубается лежень;
• короткое стропило врубается в него одним концом, второй примыкает в коньке к элементу противоположного ската;
• смещенные ноги в верхней части опираются на коньковый прогон, закрепленный к двум стропильным фермам как минимум.

Таким образом, система получает необходимую жесткость без потери несущей способности, соблюдаются требования пожаробезопасности деревянных деталей крыши.

Материал стропильных ног

Материалом стропил чаще является брус 25 х 10 см – 15 х 4 см, позволяющий снизить бюджет строительства.

При выборе пиломатериала естественной влажности застройщик гарантированно получает усадку конструкции в первые полтора года на 5-7 см по высоте. Увеличив пункт сметы на обустройство стропильной системы на 70%, можно приобрести клееный брус, значительно снизив конструкционные нагрузки, повысить ресурс крыши вдвое.

Расстояние между стропилами останется неизменным, однако вместо строганного бруса 17,5 х 5 см, рекомендуемого строительными нормами для пятиметровых ног, расставленных через 0,6 м, можно обойтись клееным брусом меньшего сечения 15 х 4 см. Снизятся транспортировочные затраты, облегчится работа на высоте, крой материала.

Сборными стропилами из досок пользуются при одноименной схеме крепления ферм вальмовой крыши. Верхние скаты выполняются из одиночных досок, нижние из трех досок, сшитых саморезами со смещением в рядах.

Выбор металлических стропил оправдан при сложной конфигурации кровли, обилии вентиляционных труб, дымоходов, обойти которые с соблюдением требований СНиП, пожаробезопасности не представляется возможным. В этом случае шаг между стропилами максимально увеличивается, так как металлопрокат гораздо прочнее пиломатериала.

Если стропила крепятся в нижней части к мауэрлату, шаг ног не критичен, элементы могут при необходимости смещаться на нужное расстояние в любую сторону. Если используется схема опирания на затяжки, являющиеся балками перекрытия, сместить отдельные элементы гораздо сложнее. В этом случае увеличивается количество отходов кроя при обшивке чернового потолка, пола чердачного либо мансардного помещения.

Двускатная крыша или щипцовая - это крыша на два ската, т.е. имеющая 2 наклонные поверхности (скаты) прямоугольной формы.

Каркас двухскатной крыши в силу конструктивных особенностей идеально сочетает в себе простоту устройства и обслуживания с надежностью и долговечностью. Эти и многие другие параметры делают строительство двухскатной крыши практичным и рациональным решением для частного и коммерческого домостроения.

В рамках этой статьи рассмотрим, как сделать стропильную систему двухскатной крыши своими руками. Для эффективного восприятия материала он представлен в виде пошаговой инструкции от А до Я, от выбора и расчетов, до монтажа мауэрлата и обрешетки под кровлю. Каждый этап сопровождается таблицами, схемами, чертежами, рисунками и фото.

Популярность крыши домиком обусловлена рядом преимуществ:

• вариативность конструкции;
• простота в расчетах;
• естественность стока воды;
• цельность конструкции снижает вероятность протечек;
• экономичность;
• сохранение полезной площади чердака или возможность обустройства мансарды;
• высокая ремонтопригодность;
• прочность и износоустойчивость.

Виды двухскатной крыши

Монтаж стропильной системы двускатной крыши зависит, прежде всего, от ее конструкции.

Выделяют несколько вариантов двухскатных крыш (типы, виды):

Наиболее распространенный в силу простоты и надежности вариант устройства крыши. Благодаря симметрии достигается равномерное распределение нагрузок на несущие стены и мауэрлат. Вид и толщина утеплителя не оказывают влияния на выбор материала.

Сечение бруса дает возможность обеспечить запас несущей способности. Отсутствует вероятность пригибания стропил. Подпорки и распорки можно ставить практически в любом месте.

Явный недостаток - невозможность обустройства полноценного мансардного этажа. Из-за острых углов появляются «глухие» зоны, которые непригодны для использования.

Устройство одного угла более 45° приводит к снижению величины неиспользуемой площади. Появляется возможность сделать жилые комнаты под крышей. В тоже время увеличиваются требования к расчету, т.к. нагрузка на стены и фундамент будет распределятся неравномерно.

Такая конструкция крыши позволяет обустроить полноценный второй этаж под крышей.

Естественно, простая двускатная стропильная крыша отличается от ломаной, не только визуально. Главная трудность таиться в сложности расчетов.

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши

Постройка крыши любой сложности своими руками предполагает знания назначения основных конструктивных элементов.

Места расположения элементов показаны на фото.

• Мауэрлат . Предназначен для распределения нагрузки от стропильной системы на несущие стены здания. Для обустройства мауэрлата выбирается брус из прочной древесины. Предпочтительно лиственницы, сосны, дуба. Сечение бруса зависит от его вида - цельный или склеенный, а также от предполагаемого века конструкции. Наиболее популярные размеры 100х100, 150х150 мм.

  Совет. Для стропильной системы из металла мауэрлат также должен быть металлическим. Например, швеллер или двутавровый профиль.

• Стропильная нога . Основной элемент системы. Для изготовления стропильных ног используется прочный брус или бревно. Соединенные сверху ноги образуют ферму.

Силуэт стропильной фермы определяет внешний вид строения. Примеры ферм на фото.

Важное значение имеют параметры стропил. О них речь пойдет чуть ниже.

• Затяжка - соединяет стропильные ноги и придает им жесткость.

• Прогон :

• Коньковый прогон , монтируется в месте примыкания одного стропила к другому. В дальнейшем на него будет установлен конек крыши.

• Боковые прогоны , они обеспечивают ферме дополнительную жесткость. Их количество и размер зависят от нагрузки на систему.

• Стойка для стропил - вертикально расположенный брус. Также принимается на себя часть нагрузки от веса крыши. В простой двускатной крыше обычно располагается по центру. При значительной ширине пролета - по центру и по бокам. В несимметричной двускатной крыше - место установки зависит от длины стропила. При ломанной крыше и обустройстве одной комнаты на мансардном чердаке - стойки располагаются по бокам, оставляя свободным пространство для перемещения. Если комнат предполагается две - стойки находятся по центру и по бокам.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши показано на рисунке.

• Подкос . Служит опорой для стойки.

Совет. Установка подкоса под углом в 45° существенно снижает риск деформации от ветровой и снеговой нагрузки.

В регионах со значительной ветровой и снеговой нагрузкой устанавливают не только продольные подкосы (находящиеся в одной плоскости со стропильной парой), но и диагональные.

• Лежень . Его назначение служить опорой для стойки и местом крепления подкоса.

• Обрешетка . Предназначена для передвижения во время строительных работ и фиксации кровельного материла. Устанавливается перпендикулярно по отношению к стропильным ногам.

Совет. Важное назначение обрешетки - перераспределение нагрузки от кровельного материала на стропильную систему.

Наличие чертежа и схемы с указанием месторасположения всех перечисленных конструктивных элементов поможет в работе.

Совет. Обязательно добавьте в схему стропильной системы двухскатной крыши данные об устройстве прохода вентиляционной шахты и дымовой трубы.

Технология их устройства определяется типом кровли.

Выбор материала для стропил

При расчете материала на двухскатную крышу нужно выбирать качественную древесину без повреждений и червоточин. Наличие сучков для балок, мауэрлата и стропил не допускается.

Для досок обрешетки сучков должно быть минимум, при этом они не должны выпадать. Древесина должна быть прочной и обработанной необходимыми препаратами, которые повысят ее свойства.

Совет. Длина сучка не должна превышать 1/3 толщины бруса.

Расчет стропильной системы двухскатной крыши

Расчет параметров материала важный этап, поэтому приводим алгоритм расчета пошагово.

Важно знать: вся стропильная система состоит из множества треугольников, как наиболее жесткого элемента. В свою очередь, если скаты имеют различную форму, т.е. являются неправильным прямоугольником, то нужно разделить его на отдельные составляющие и посчитать нагрузку и количество материалов для каждого. После расчетов данные суммировать.

1. Расчет нагрузки на стропильную систему

Нагрузка на стропила может быть трех видов:

• Постоянные нагрузки . Их действие будет всегда ощущаться стропильной системой. К таким нагрузкам относят вес кровли, обрешетки, утеплителя, пленок, доборных элементов кровли, отделочных материалов для . Вес кровли является суммой веса всех его составляющих элементов, такую нагрузку проще учесть. В среднем величина постоянной нагрузки на стропила равна 40-45 кг/м.кв.

Совет. Чтобы сделать запас прочности для стропильной системы лучше к расчету прибавить 10%.

Для справки: Вес некоторых кровельных материалов на 1 м.кв. представлен в таблице

Совет. Желательно, чтобы вес кровельного материала, приходящийся на 1 м.кв. площади крыши, не превышал 50 кг.

• Переменные нагрузки . Действуют в разные периоды и с разной силой. К таким нагрузкам относят: ветровую нагрузку и ее силу, снеговую нагрузку, интенсивность осадков.

По сути, скат крыши подобен парусу и, если учесть ветровую нагрузку, вся конструкция крыши может быть разрушена.

Расчет проводят по формуле: ветровая нагрузка равна показатель по региону, умноженный на поправочный коэффициент. Эти показатели содержатся в СНиП «Нагрузки и воздействия» и определяются не только регионом, но и местом расположения дома. Например, на частный дом, окруженный многоэтажными зданиями, приходится меньше нагрузок. Отдельно стоящий загородный дом или дача испытывают повышенные ветровые нагрузки.

2. Расчет снеговой нагрузки на кровлю

Расчет крыши на снеговую нагрузку проводится по формуле:

Полная снеговая нагрузка равна вес снега, умноженная на поправочный коэффициент. Коэффициент учитывает ветровое давление и аэродинамическое влияние.

Вес снега, который приходится на 1 м.кв. площади крыши (согласно СНиП 2.01.07-85) находится в пределах 80-320 кг/м.кв.

Коэффициенты, показывающие зависимость от угла наклона ската представлены на фото.

Нюанс. При угле наклоне ската свыше 60° нагрузка снега на расчет не влияет. Поскольку снег быстро сползет вниз и не повлияет на прочность бруса.

• Особые нагрузки . Учет таких нагрузок проводится в местах с высокой сейсмической активностью, торнадо, штормовыми ветрами. Для наших широт достаточно сделать запас по прочности.

Нюанс. Одновременное действие многих факторов вызывает эффект синергии. Это стоит учесть (см. фото).

Оценка состояния и несущей способности стен и фундамента

Следует учитывать, что кровля имеет существенный вес, который способен нанести вред остальному зданию.

Определение конфигурации кровли:

• простая симметричная;
• простая ассиметричная;
• ломаная.

Чем сложнее форма крыши, тем большее количество стропильных ферм и подстропильных элементов нужно для создания необходимого запаса по прочности.

Угол наклона двухскатной крыши определяется в первую очередь кровельным материалом. Ведь каждый из них выдвигает свои требования.

• мягкая кровля - 5-20°;
• металлочерепица, шифер, профнастил, ондулин - 20-45°.

Следует учесть, что увеличение угла увеличивает площадь пространства под крышей, но и количество материала. Что влияет на общую стоимость работ.

Нюанс. Минимальный угол наклона двускатной крыши должен составлять не меньше 5°.

5. Расчет шага стропил

Шаг стропил двускатной крыши для жилых домов может составлять от 60 до 100 см. Выбор зависит от кровельного материала и веса конструкции крыши. Тогда количество стропильных ног рассчитывается путем деления длины ската на расстояние между стропильными парами плюс 1. Полученное число определяет количество ног на один скат. Для второго число нужно умножить на 2.

Длина стропил для чердачной крыши рассчитывается по теореме Пифагора.

Параметр «а» (высота крыши) задается самостоятельно. Ее величина определяет возможность обустройства жилого помещения под крышей, удобством нахождения на чердаке, расходом материала на строительство крыши.

Параметр «b» равен половине ширины здания.

Параметр «с» представляет собой гипотенузу треугольника.

Совет. К полученному значению нужно добавить 60-70 см. для запилов и выноса стропильной ноги за стену.

Стоит отметить, что максимальная длина бруса - 6 м.п. Поэтому при необходимости брус для стропил можно сращивать (наращивание, стыковка, соединение).

Способ сращивания стропил по длине показан на фото.

Ширина стропил для крыши зависит от расстояния между противоположными несущими стенами.

7. Расчет сечения стропил

Сечение стропил двускатной крыши зависит от нескольких факторов:

• нагрузки, о ней мы уже писали;

• вида применяемого материала. Например, бревно выдерживает одну нагрузку, брус - другую, клееный брус - третью;

• длины стропильной ноги;

• вида древесины, которая используется в строительстве;

• расстояния между стропилами (шага стропил).

Определить сечение бруса для стропил, зная расстояние между стропилами и длину стропила можно с помощью нижеприведенных данных.

Сечение стропил - таблица

Совет. Чем больше шаг установки стропил, тем большая нагрузка приходится на одну стропильную пару. Значит, сечение стропил нужно увеличивать.

Размеры пиломатериала (бруса и доски) для двухскатной стропильной системы:

• толщина (сечение) мауэрлата - 10х10 или 15х15 см.;

• толщина стропильной ноги и затяжки - 10х15 или 10х20 см. Иногда используют брус 5х15 или 5х20 см;

• прогон и подкос - 5х15 или 5х20. В зависимости от ширины ноги;

• стойка - 10х10 или 10х15;

• лежень - 5х10 или 5х15 (в зависимости от ширины стойки);

• толщина (сечение) обрешетки крыши - 2х10, 2,5х15 (в зависимости от кровельного материала).

Виды стропильной системы двухскатной крыши

Для рассматриваемой конструкции крыши существует 2 варианта: наслонные и висячие стропила.

Рассмотрим каждый вид подробно, дабы сделать взвешенный выбор.

Висячие стропила

Применяются при ширине крыши не более 6 м.п. Установка висячих стропил выполняется за счет крепления ноги за несущую стену и коньковый прогон. Конструкция висячих стропил особенна тем, что стропильные ноги находятся под воздействием распирающего усилия. Висячие стропила с затяжкой, установленной между ногами, позволяют снизить его влияние. Затяжка в стропильной системе может быть деревянной или металлической. Часто затяжки ставят внизу, тогда они играют роль несущих балок. Важно обеспечить надежное крепление затяжки на стропильной ноге. Потому, что на нее тоже передается распирающее усилие.

Совет.
Чем выше расположена затяжка, тем большей прочностью она должна обладать.
Если затяжку не установить, несущие стены могут попросту «разъехаться» от давления, создаваемое стропильной системой.

Наслонные стропила

Применяются при обустройстве крыш любых размеров. Конструкция наслонных стропил предусматривает наличие лежня и стойки. Лежень, лежащий параллельно мауэрлату принимает на себя часть нагрузки. Таким образом, стропильные ноги как бы приклонены друг к другу и поддерживаются стойкой. Стропильные ноги наслонной системы работают только на изгиб. Да и простота монтажа также склоняет чашу весов в их пользу. Единственный недостаток - наличие стойки.

Комбинированные

Ввиду того, что современные крыши отличаются большим многообразием форм и сложностью конфигураций, используется комбинированный вид стропильной системы.

После выбора вида стропильной системы можно точно рассчитать количество материалов. Результаты расчетов записать. При этом профессионалы рекомендуют составлять чертежи на каждый элемент кровли.

Монтаж стропильной системы двухскатной крыши

После того, как рассчитаны стропила двускатной крыши, можно приступать к монтажу. Процесс разобьем на этапы и дадим характеристику каждому из них. Получится своеобразная пошаговая инструкция, содержащая дополнительные сведения по каждому этапу.

1. Крепление мауэрлата к стене

Брус устанавливается по длине стены, на которую будут опираться стропила.

В срубах из бревна роль мауэрлата играет верхний венец. В зданиях, построенных из пористого материала (газобетон, пенобетон) или кирпича, мауэрлат устанавливается по всей длине несущей стены. В других случаях его можно устанавливать между стропильными ногами.

Материал подготовлен для сайта www.сайт

Поскольку длина мауэрлата превышает стандартные размеры пиломатериалов, его приходится сращивать.

Соединение мауэрлата друг с другом делается как показано на рисунке.

Как соединить мауэрлат?

Запил брусьев производится только под углом в 90°. Соединения происходит с применением болтов. Гвозди, проволока, деревянные нагели не используются.

Как крепить мауэрлат?

Установка мауэрлата выполняется на верху стены. Технология монтажа предусматривает несколько способов крепления мауэрлата:

• строго по центру несущей стены;
• со смещением в одну из сторон.

Совет.
Мауэрлат не может размещаться ближе, чем 5 см. до наружного края стены.

Чтобы защитить брус для мауэрлата от повреждения его укладывают на слой гидроизоляционного материала, в качестве которого чаще всего выступает обычный рубероид.

Надежность крепления мауэрлата важный аспект строительства. Это связано с тем, что скат крыши подобен парусу. Т.е., он испытывает сильную ветровую нагрузку. Следовательно, мауэрлат нужно крепко зафиксировать на стене.

Способы крепления мауэрлата к стене и стропилам

Анкерные болты. Идеальны для монолитного строения.

Деревянные нагели. Используются для срубов из бревна и бруса. Но, они всегда используются с дополнительными крепежами.

Скобы.

Шпилька или арматура. Применяется в том случае, если коттедж построен из пористых материалов (газобетон, пенобетон).

Скользящее крепление (шарнирное). Связка таким способом позволяет обеспечить смещение стропильных ног при усадке дома.

Отожженная проволока (вязальная, стальная). Используется как дополнительное крепление в большинстве случаев.

2. Изготовление стропильных ферм или пар

Монтаж выполняется двумя способами:

• установка брусьев непосредственно на крыше. Используется не часто, поскольку выполнять все работы, замеры, подрезки на высоте проблематично. Зато позволяет полностью выполнить монтаж своими руками;

• сборка на земле. Т.е., отдельные элементы (треугольники или пары) для стропильной системы можно собрать внизу, а затем поднять их на крышу. Преимущество такой системы в более быстром выполнении высотных работ. А недостаток - в том, что вес собранной конструкции стропильной фермы может быть значительным. Чтобы ее поднять потребуется специальное оборудование.

Совет. Прежде чем собирать стропильные ноги, нужно нанести разметку. Очень удобно использовать для этих целей шаблоны. Собранные по шаблону стропильные пары будут абсолютно одинаковы. Для изготовления шаблона нужно взять две доски, длина каждой из которых равна длине одного стропила, и соединяются между собой.

3. Установка стропильных ног

Собранные пары поднимаются наверх и устанавливаются на мауэрлат. Для этого внизу стропильных ног нужно сделать запил.

Совет. Поскольку прорези на мауэрлате ослабят его, можно делать запилы только на стропильной ноге. Чтобы запил был одинаковым и плотно прилегал к основанию нужно использовать шаблон. Его вырезают из фанеры.

Способы крепления стропильной ноги показано на рисунке.

Начинать установку стропильных пар нужно с противоположных торцов крыши.

Совет. Чтобы правильно установить стропильные ноги, лучше использовать временные подкосы и распорки.

Между закрепленными парами натягивается бечевка. Она упростит монтаж последующих стропильных пар. А также, обозначит уровень конька.

Если стропильная система монтируется непосредственно на крыше дома, то после установки двух крайних стропильных ног устанавливается опора конька. Далее к нему крепят половины стропильный пар.

Стоит отметить, что в этом вопросе мнения профессионалов расходятся. Одни советуют использовать шахматный порядок крепления, что позволит равномерно распределить увеличивающуюся нагрузку на стены и фундамент более равномерно. Такой порядок предполагает установку одного стропила в шахматном порядке. После того, как часть стропильных ног установлена, монтируют недостающие части пары. Другие, настаивают на том, что нужно делать последовательный монтаж каждой пары. В зависимости от размера конструкции и конфигурации фермы, усиление стропильных ног выполняется подпорками и стойками.

Нюанс. Соединяются дополнительные элементы конструкции с помощью вырубки. Фиксировать их предпочтительно строительными скобами.

При необходимости можно удлинить стропильную ногу.

Способы сращивания стропильных ног показаны на фото.

Совет. Способ, которым удлиняется мауэрлат (запил под 90°) в данном случае применять нельзя. Это ослабит стропило.

4. Установка конька двускатной крыши

Коньковый узел кровли изготавливается путем соединения стропильных ног вверху.

Устройство конька крыши:

• Способ без использования опорного бруса (см. рис.).

• Способ с использованием стропильного бруса. Брус нужен для больших крыш. В дальнейшем он может стать опорой для стойки.

• Метод накладки на брус.

• Более современной разновидностью изготовления конькового узла можно считать способ, показанный на фото.

• Метод врубки.

После того, как установлена стропильная система делаем капитальное закрепление всех конструктивных элементов.

5. Монтаж обрешетки крыши

Монтируется обрешетка в любом случае, и предназначена для более удобного перемещения по крыше в процессе выполнения работ, а также для крепления кровельного материала.

Шаг обрешетки зависит от вида кровельного материала, например:

• под металлочерепицу - 350 мм (расстояние между двумя нижними досками обрешетки должно составлять 300 мм).
• под профнастил и шифер - 440 мм.
• под мягкую кровлю настилаем сплошную обрешетку.

Стропильная система двухскатной крыши с мансардой - видео:

Заключение

Как видим, несмотря на кажущуюся простоту, монтаж стропильной системы двускатной крыши содержит много подводных камней. Но, опираясь на приведенные рекомендации, вы сможете без проблем построить надежную конструкцию своими руками.

Стропильная система является основой любой кровли и от ее конструкции напрямую зависит надежность всей крыши. Расчет стропил под металлочерепицу имеет некоторые особенности, связано это с тем, что материал довольно легкий. Выполнять монтаж металлочерепицы довольно просто, это экономит не только время на возведение кровли, но и деньги.

Перед монтажом стропильной системы необходимо тщательно провести все расчеты. Особое внимание следует уделить расчету нагрузки, в которую входят следующие параметры:

• вес кровельного материала;
• вес ендова и обрешетки;
• вес монтажников, выполняющих работу;

Ошибки, допущенные при расчетах могут привести к целому ряду негативных последствий:

• изменению и деформации стропильных ног;
• разрушению кровельного покрытия;
• деформации несущего основания.

Расчет конструкции кровли прежде всего требует правильного вычисления расстояния между стропилами - так называемого шага стропил. Методика расчета, представленная ниже позволит сделать это с высокой точностью.

Порядок действий для правильного расчета необходимого шага между стропилами такой:

• меряется длина ската, сделать это можно по карнизу крыши;
• полученную длину делят на среднее расстояние между стропилами, которое принимают от 600 мм до 1000 мм. Пример: получили длину ската 20 м, выбрали расстояние между стропил 800 мм, разделили 20 на 0,8, получили 25 штук;
• к полученному числу добавляется 1 и округляется в большую сторону в случае дробных результатов. В нашем примере: 25+1=26 стропил понадобится на одну сторону ската;
• теперь длину ската крыши опять делим на полученное ранее число стропил и получаем шаг стропил под металлочерепицу. В нашем примере: 20 делим на 26, получаем 0,77 м расстояние между стропилами.

Чаще всего для выполнения стропильной системы принимают шаг 60-95 см при сечении деревянного бруса 150 на 50 мм, при условии использования металлочерепицы в качестве кровельного материала.

Такая толщина бруса позволяет разместить внутри кровли слой утеплителя достаточной для хорошей теплоизоляции толщины. Некоторые методики рекомендуют использовать стропила толщиной 200 мм, что позволит значительно улучшить теплоизоляционные свойства кровли.

Для обеспечения необходимой вентиляции слоя утеплителя в верхних кромках стропил обычно высверливают 10 мм отверстия. Стропила под устанавливаются не сбоку на коньковый брус, а сверху, что позволяет получить свободный промежуток между ними.

Эта зона служит дополнительным вентиляционным каналом и снижает образование конденсата, что очень важно при организации металлической кровли.

Монтаж стропил принято выполнять на специальные металлические уголки с отверстиями, которые позволяют использовать при монтаже минимум инструмента, для крепежа нужен только шуруповерт с саморезами или молоток с гвоздями.

Виды конструкций

Конструктивная жесткость стропильной системы под металлочерепицу должна быть довольно высокой. Достичь хорошего результата можно путем применения конструкций в виде треугольников жестко закрепленных между собой. Существует 2 вида стропильных систем:

1. висячие;
2. наклонные.

Такая стропильная система представляет собой 2 ноги, которые соединяются внизу затяжкой. Благодаря этой затяжке ноги не разъезжаются. При наличии пролетов более 8 м прогиб стропил устраняют путем установки специальной стойки с подкосами, называемой «бабкой».

На пролетах до 8 м возможна установка дополнительной затяжки, монтируемой в промежутке между серединой и верхом стропил. Такую затяжку выполняют обычно из бревна или бруса, располагают ее горизонтально. Эта затяжка позволяет снизить воздействие на стены помещения распирающих горизонтальных сил.

Такая конструкция подразумевает опору стропилы средней частью и своими концами на стены здания или опоры. Обычно применяется при длине пролета не более 6 м. В случае усиления конструкции путем добавления бруса, монтируемого горизонтально между двумя стропилами, можно увеличить расстояние между опор до 8 м.

При наличии дополнительной опоры расстояние по ширине можно увеличить до 12 м, а при наличии двух опор - расстояние увеличивают до 16 м.

Учитывая тот факт, что чаще всего стропильная система под металлочерепицу выполняется из дерева, необходимо основательно подойти к вопросу защиты древесины от следующих факторов:

• воздействие насекомых и грибков. При несвоевременной обработке материала стропил возможно развитие в древесине жуков-точильщиков, которые могут довольно быстро нанести серьезный урон стропилам. Неправильный монтаж или отсутствие обработки могут привести к еще одному негативному воздействию- развитию грибков или плесени. Такое воздействие на древесину может иметь еще более серьезные последствия для древесины, чем воздействие насекомых;
• воздействие высоких температур. Речь идет о защите древесины от воспламенения и воздействия огня. Для этих целей применяют специальные огнезащитные пропитки, которые значительно усиливают сопротивляемость огню у древесины.

Система стропил должна обеспечить надежное основание для монтажа обрешетки, изоляционных слоев и кровельного покрытия. Соблюдение инструкции по выполнению расчетов и монтажу позволит получить отличные результаты и уверенность в надежности и долговечности кровли.

Стропильная система под металлочерепицу является одной из самых экономичных конструкций современных крыш. Это обусловлено небольшим весом стальных профильных листов покрытия, отсутствием сплошных оснований типа ОСП или фанеры. Процессу правильного монтажа элементов кровли посвящено множество литературы и инструкций, видеороликов. Процесс выбора стропильной системы индивидуальному застройщику менее понятен. В этой статье предпринята попытка проинформировать обычного читателя как правильно выбрать стропила под металлочерепицу.

Конструктивное решение стропильной системы зависит от формы крыши, формы и размеров здания. Существуют две основные конструктивные схемы стропильных систем: Наслонные стропила - простая и надежная нераспорная система стропил, в которой стропильные балки опираются (наслоняются) вверху и внизу на стены или балочные элементы . Эта система стропил наиболее популярна в индивидуальном строительстве. Наслонная система состоит из стропильных ног, опирающихся внизу на мауэрлат, а вверху на прогон, стоек, опирающихся на лежни и подкладки, а также подкосов, распорок и шпренгелей. Висячие стропила - более сложная система, применяется при отсутствии внутренних стен, как правило, при больших расстояниях между опорами . Эта конструкция является распорной, в которой распорное усилие гасится затяжками. Конструктивными элементами системы являются различного вида стропильные фермы. Преимущество этой системы в том, что все элементы можно изготовить и собрать как на месте, так и в заводских условиях. В последнем случае остается выполнить лишь укрупнительную сборку и монтаж. Применение такой системы оправдано для объектов со сжатыми сроками строительства.
Другое преимущество в том, что готовые элементы, как правило, подвергаются огнебиозащитной пропитке в заводских условиях. Кроме того, у предприятий есть большой выбор готовых проектных решений для разных типов крыш.

Размеры и сечения элементов стропильной системы

В идеале, все элементы дома, включая крышу, подробно разрабатываются проектной организацией. Если проекта нет или речь идет о реконструкции, тогда пригодится следующая информация.

Для изготовления несущих конструкций крыши должна применяться древесина с влажностью не более 25%. Составные элементы могут быть из бревна, бруса и обрезной доски.

Общая массивность элементов стропильной крыши зависит от расстояния между несущими стенами здания, климатического района строительства и уклона крыши. Чем больше пролет, количество снега и тяжелее конструкция кровли, тем массивнее несущий каркас крыши.

Геометрия наслонных стропил

Хотя сечение практически всех элементов стропильной системы является расчетной величиной, в строительной литературе определено минимальное сечение стропильных ног как 50×100 мм, мауэрлата 150×100 мм, а минимальная высота лежней и прокладок – 150 мм. Следует отметить, что сечение стропил 50×100 мм смотрится на крыше как каминные спички, и зачастую его увеличивают для визуального комфорта. Наслонные стропила работают как изгибаемые элементы и рассчитываются в зависимости от пролета здания и действующей нагрузки. Итак, среди известных величин есть длина крыши, пролет здания (расстояние между опорами C), высота подъема крыши, и, как минимум, общее представление о снеговой нагрузке. Среди неизвестных есть шаг стропил (B), сечение стропил (a×b). Избавляясь от неизвестных, назначим шаг стропил под металлочерепицу. Рациональное расстояние варьируется в диапазоне между 0,6 и 1,2 м. Если крыша со стропилами из бревен, то шаг стропил можно увеличить до 1,8 м. В ситуации с металлочерепицей это не нужно, так как придется выполнять утолщенную обрешетку. Шаг стропил от 0,6 до 0,9 м используется в основном при крышах с холодным чердаком и одинарных стропилах. Следует отметить, что минимальный шаг применяется редко, а установку ведут с шагом не менее 0,7 м. Если мансардного этажа не предвидится, для холодного чердака можно принимать любой шаг стропил. Сечения стропильных ног для простых кровель при нормальных условиях в климатической зоне средней полосы России можно предварительно определить по следующей таблице.

Уклон крыши, град	Шаг стропильных ног, м	Сечение доски
		Расстояние между опорами, м
20 - 30		3,0	3,5	4,0	4,5
	0,7	50×120	50×150	50×175	50×175
	0,9	50×150	50×175	50×175	50×200
	1,2	50×175	50×200	2×50×150	2×50×200

Сечение обрешётки при шаге стропил до 0,7 м рекомендуется принимать 25×50 мм, при межстропильном расстоянии от 0,7 до 0,9 м размер брусков 35×50 мм, а шаг стропил от 0,9 м до 1,2 м требует сечения обрешётки 50×80 мм.

Мансардная крыша

С мансардной крышей дело обстоит иначе. Со времен всесоюзной унификации и типизации (строители со стажем поймут), модульные размеры плит утеплителя остались прежними: лист 600×1200 мм (Технониколь дополнительно выпускает плиты утеплителя размером 500×1000 мм). Если в пространстве чердака планируется разместить жилое помещение, выполнив мансардную крышу, зачастую используется вариант с максимальным шагом стропил. Тем более что при толщине утеплителя от 150 мм и необходимости сделать воздушную прослойку 50 мм для вентиляции подкровельного пространства, требуется высота сечения стропильной доски 200 мм. А при более массивом слое утепления (от 200 мм), что в нашей стране не редкость, приходится набивать еще дополнительные рейки. Таким образом, при наличии утеплителя между стропилами, шаг 1200 мм принимается из условия удобства установки утеплителя без дополнительной обрезки, возможности установки различных видов мансардных окон и технологичностью устройства вентиляции подкровельного пространства. При расстоянии между стропилами 1,2 м и снеговой нагрузке для 4 снегового района и выше (все, что севернее Сергиева Посада, Санкт-Петербурга, все Поволжье до Сызрани, и далее через Уральский хребет), требуется устройство спаренных стропильных ног. Сечения элементов можно предварительно определить по таблице ниже.

Таблица 2

Уклон крыши, град	Шаг стропильных ног, м	Сечение стропильной ноги
		Расстояние между опорами, м
		3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
20 - 25	1,2	2×50×150	2×50×175	2×50×175	2×50×200	2×50×200

Соединять две доски нужно через прокладки с шагом не более 1 метр. Стропильная система, выполненная из парных досок более надёжна чем одинарная система . А чтобы спать под новой крышей совершенно спокойно, нужно обратиться к проектировщикам за расчётом элементов крыши. Рекомендую к просмотру следующее видео: