Безраспорная стропильная система двухскатной крыши

Стропильная система является своеобразным «скелетом» и основанием для покрытия крыши. На примере простой двускатной крыши, мы расскажем об особенностях подбора и расчета материалов и необходимых компонентов, а также рассмотрим методы решения возможных проблем при монтаже.

Варианты конструкций ↑

Стропильные системы скатных крыш зависят от их особенностей.

Односкатная  – наипростейший вариант в изготовлении. Особенность ее конструкции в отсутствии конька, стоек и подкосов. Такими кровлями, как правило, покрывают строения с 6–8-метровыми пролетами. Несмотря на простоту конструкции, При разумном подходе и такая простая конструкция имеет свои преимущества. К примеру, с южной стороны, направленной на север, можно установить довольно большие окна. Это самая удобная стропильная система пристройки, гаража и т. п., тем более что она позволяет «собирать» кровлю из крупногабаритных листовых материалов.

Еще одной простой и дешевой по конструкции считается двускатная. Однако, и она не лишена недостатков. К примеру, в обычной крыше этого типа слишком мало пространства для мансарды.

Вальмовая – не двух, а четырехскатная. С определенного ракурса она напоминает обычную двухскатную. Однако, ее скаты поверхность дома целиком не закрывают – оставшееся по бокам пространство закрывается боковыми треугольными вальмами. Таким образом, кровля получается четырехскатной и для ее устройства используют стропила двух типов.

Многощипцовая – это конструкция, которая как бы состоит из совокупности двухскатных крыш с разнонаправленными коньками. Стропильная система подобных кровель самая дорогостоящая, но зато дает возможность обустройства дополнительной площади на чердаке.

Шатровая, благодаря своей форме, напоминающей пирамиду, максимально устойчива к ветряной нагрузке. На ней к тому же не задерживается снег. И это при том что система стропил у нее – одна из наиболее простых. Правда, отсутствие фронтонов не позволяет обустроить на чердаке даже небольшое помещение.

Стропильная конструкция

Так как конструкция из стропил является основой или скелетом всей крыши, ее обустройству уделяют особо пристальное внимание. Далее рассмотрим элементы этой конструкции и поэтапный монтаж стропильной системы крыши.

Элементы стропильной системы

Мауэрлат – это основа или база стропильной конструкции. Он служит основой для установки и жесткого закрепления стропил, и обеспечивает равномерный перенос массы кровли и других ее нагрузок на капитальные стены домостроения.

Мауэрлат складывают из деревянных бревен или брусьев сечением 10х15 см, механически обработанных с двух сторон — внизу и вверху, так чтобы эти поверхности были плоскими (с обязательной обработкой антисептическими жидкостями), которые прикрепляются по всему периметру капитальных стенок дома.

Мауэрлат обеспечивает достаточную жесткость для всей конструкции стропил, с минимальными затратами стройматериалов.

Также существуют безмауэрлатные крыши, однако их конструкция недостаточно устойчивая.

Расчет стропильной системы двухскатной крыши

Монтаж стропильной системы делается в соответствии с предварительными вычислениями. Расчет начинаем с определения весовых нагрузок. Вес 1 кв.м. кровельного материала составляет:

  • Шифер 10÷15 кг;
  • Керамочерепица 35÷50кг;
  • Ондулиновые листы 4÷6 кг;
  • Цементно-песочная черепица 40÷50 кг;
  • Мягкая битумная кровля 8÷12 кг;
  • Металлочерепица 4÷5 кг;
  • Профнастил 4÷5 кг.

Вес обрешетки, чернового настила и собственно самой стропильной системы составляет 40÷50 кг/кв.м.

Снеговая и ветровая нагрузка на стропильную систему зависят от зонального расположения дома. При расчетах эти данные берутся из карт и таблиц приложения №5 к СНиП

Расчет длины стропил двускатной крыши

Поскольку стропила крыши не должны прогибаться под нагрузкой более значения Д/200, где Д — длина рабочего участка стропильного бруса, то следует выполнить такую проверку: 3,125×Рн×Пл3 должно быть меньше, чем Ш×В3

  • Рн — вес, приходящийся на 1м каждой ноги (распределенная нагрузка);
  • Пл — максимальная длина рабочего участка стропил;
  • Ш — ширина сечения бруса;
  • В — высота сечения бруса.

Если неравенство не соблюдается — придется для стропил брать более толстый брус.

Расчет стропильной системы двухскатной крыши

Угол наклона крыши определяется типом и весом кровли и допустимой высотой самой кровли. Критерии тут такие: чем больше наклон скатов — тем меньше количество и вес накопившегося снега. Но, тем сильнее боковая ветровая нагрузка и подъемная сила ветра. К тому же, при угле менее 45 градусов резко возрастает сложность придания необходимой прочности стропильной конструкции у дома с широко разнесенными стенами. Так что в этом деле приходится выбирать золотую середину и опираться на табличные значения указанного выше СНиПа.

Стропильная система крыши: схема и пример расчетов

Устройство сложной несущей конструкции

Стропильная система представляет собой сооружение из балок, стропильных ног и мауэрлата – своеобразного основания для всей несущей конструкции крыши.

Чтобы создать эту систему, понадобятся деревянные брусья с сечением 10×15 см, изготовленные из сосны.

Заготовки должны иметь определенный показатель влажности – не менее 18 и более 20 %. Из них полагается делать опоры и стропила висячего или наслонного типа.

Вид стропильных ног выбирается, исходя из конструктивных особенностей создаваемой кровли.

В зонах совмещения склонов многощипцовой крыши полагается ставить диагональные стропила, к которым прикрепляют нарожники, поддерживающие опорные брусья.

Данный вид стропильных ног будет испытывать чрезвычайно большое давление, поэтому для их усиления рекомендуется применять две доски, соединенные друг с другом.

Верхние края стропильных ног требуется скреплять между собой специально изготовленными досками, которые придадут несущей конструкции жесткости.

Многощипцовая крыша сооружается после того, как будет высчитано, какое потребуется количество строительного сырья.

При этом учитывают, какую нагрузку будет испытывать каждый материал. Выполнив эти расчеты, определяют нужные размеры, то есть сечение и длину стропил.

Затем приступают к укладке по периметру стен опорных брусьев – мауэрлата кровли. Вслед за ними на крыше устанавливают основные элементы конструкции, которые должны находиться в строго определенных зонах.

Теперь к мауэралату прикрепляется каждое подготовленное стропило. Для его надежной фиксации следует использовать металлические штыри или гвозди.

Соорудив стропильную систему, можно собирать обрешетку и стелить на нее гидро- и теплоизоляционные материалы. В последнюю очередь на несущую конструкцию укладывается кровельное покрытие.

Устройство сложной несущей конструкции

На все перечисленные действия при сооружении многощипцовой крыши будет потрачено много времени.

Однако в результате проделанной работы получится сооружение с хорошими эксплуатационными характеристиками.

Оно будет вызывать неподдельное восхищение благодаря своему необычному виду. Даже самая простая щипцовая крыша, которая состоит из двух скатов, смыкающихся под прямым углом, выглядит оригинально.

Однако, сделав несущую конструкцию более сложной, удастся добиться особой привлекательности кровли.

Популярность многощипцовой крыши обоснована

Все больше и больше обладателей частных домов начинает интересоваться многощипцовой крышей. Как вы уже могли заметить, данный вид представляет собой смесь непростых конструкций, а при их устройстве зачастую возникают определенные трудности. Например, когда необходимо связать пару фрагментов здания с двухскатной кровлей. Но совершив это, вы произведете сильное впечатление на окружающих. Еще бы, такая крыша теперь будет на зависть многим!

Давайте разберем возведение четырехщипцовой крыши по шагам.

  • Первое, что нам понадобится, — это очень точно произвести замер всего здания
  • Вторым пунктом является расчет длины и сечения стропильных ног
  • Далее раскладываем в правильном порядке на свои места ендовы, коньки, упоры
  • Затем производится укладка мауэрлата. Он обязан лежать по всему периметру стен, создавая своеобразный фундамент для будущей кровли.
  • Следующим этапом будет установка и крепеж стропил в мауэрлате при помощи гвоздей или запила.
  • И заключающим этапом будет служить непосредственно обшивка обрешеткой, устройство гидроизоляции, укладка паро- и теплоизоляционных слоев над которыми будет находиться само кровельное покрытие.

Не забывайте, что выбор градусов уклона для скатных крыш ведется методом подбора, а не на глаз. Крутость уклона зависит от кровельного материала, климата вашего региона, а также требований архитектуры. Подбор данного параметра помогает избежать аварийных ситуаций и обеспечивает легкий сток вод, образующихся в результате атмосферных осадков.

Читайте также:  Какие пластиковые окна лучше?07.04.2017

Многощипцовая крыша — особенности

Возводить такие крыши совсем не просто, их строительство обычно поручают специалистам: ведь перед составлением проекта потребуется произвести расчет нагрузок, которые будут воздействовать на определенные фрагменты конструкции, а следовательно, и на опоры.

Привлекательными особенностями многощипцовой крыши являются:

  • оригинальный вид, придающий дому схожесть со сказочным замком,
  • практичность, правильно рассчитанная конструкция позволяющая быстро стекать ливневым водам и способствующая сходу накапливающегося во время снегопада снежного покрова,
  • возможность длительной эксплуатации, надежность и прочность,
  • способность выдерживать значительные нагрузки, благодаря продуманной стропильной системе,
  • возможность эффективного использования подкровельного пространства в качестве жилых и вспомогательных помещений.

Основные проблемы, которые возникают при сооружении дома с многощипцовой крышей:

  • сложная конструкция, многощипцовая крыша своими руками возводится только в случае наличия строительного опыта или возможности получать подробные консультации у профессиональных строителей;
  • повышенные расходы на материалы, связанные с образованием большого количества отходов при покрытии многочисленных изгибов и скатов.

Так-что перед принятием решения о сооружении многощипцовой крыши следует посоветоваться со специалистами и хорошо подумать о том, насколько экономически обоснованным будет такое решение.

Монтаж стропильной системы двускатной крыши

Два вида стропильной системы определяют две разновидности технологии их сборки. Рассмотрим каждую по отдельности.

Монтаж наслонных стропил

Существует определенная последовательность сборки наслоных стропил.

  1. Устанавливаются две крайние опорные стойки под коньковый брус. Они не только будут подпирать брус, но и являться элементами, формирующими фронтоны здания. Крепят их в нижней части к мауэрлату. При этом строго выставляют по вертикали, а верхние торцы в одной горизонтальной плоскости. Для этого между стойками натягивают прочную нить, уровнем проверяют ее на горизонтальность. Если есть отклонения, то одну из опор (низкую) приподнимают при помощи деревянных подпорок.
  2. По горизонтально натянутой нити монтируют промежуточные опорные стойки с шагом 2-2,5 м. Чтобы брусы стоек не смещались, их подпирают временными крепежными элементами: подпорками или затяжками.
  3. На стойки укладывают коньковый брус, который к ним же и крепится.
  4. Производится попарно установка стропил двускатной крыши. Монтаж можно начинать с любой стороны. Крепление сразу проводится к мауэрлату и к коньку. Главное – выдержать расстояние между ногами, которое определяется в зависимости от тяжести и несущей способности кровельного материала. Обычно в проекте дома этот параметр указывается.
  5. Если есть необходимость, монтируются промежуточные опорные стойки и подкосы.

Установка стропил на конек по натянутой нитиИсточник

Монтаж висячих стропил

Технология установки висячих стропил другая. Для этого вся конструкция, собранная из двух стропил и затяжки, собирается на земле. То есть подготавливаются кровельные фермы в необходимом количестве, которые затем поднимаются на крышу. Иногда мастера собирают фермы на крыше. Собрали одну – установили, собирают следующую.

Необходимо отметить, что такие фермы имеют значительную массу. Поднимать их вручную сложно и опасно, поэтому используют услуги подъемного крана. А это увеличивает себестоимость сооружения.

Собранные на земле стропильные фермы висячего типаИсточник

Самое сложное – выставить фермы. Все они устанавливаются по месту монтажа с запланированным шагом, где временно закрепляются укосинами и подпорками. Затем между крайними фермами натягивается нить. Ее надо выставить так, чтобы она, во-первых, был натянута строго по горизонту, во-вторых, по конструкции, которая выше остальных.

Остается только приподнимать стропильные конструкции, которые оказались ниже натянутого уровня. И последнее – монтаж обрешетки, которая закрепит все фермы в одну стропильную систему

Обратите внимание, что в нижней части стропила будут закрепляться к мауэрлату

Виды двухскатной крыши

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

Выделяют несколько вариантов двухскатных крыш (типы, виды):

1. Простая двускатная крыша — симметричная

Простая двускатная крыша — симметричнаяНаиболее 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.

Читайте также:  Выбор и монтаж электросчетчика, автоматов защиты и УЗО

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.

2. Простая асимметричная двускатная крыша

Простая асимметричная двускатная крышаУстройство 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.

3. Ломаная двускатная крыша, с наружным и/или внутренним изломом

Ломаная двускатная крыша, с наружным и/или внутренним изломомТакая 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.

Для пролёта между несущими стенами до метров

Этот вариант самый простой, при этом он несёт самую малую нагрузку. В нём применяются висячие стропила с основной или подстропильной затяжкой. При такой конструкции стропильная система представляет собой только стропила, соединённые на пересечении в коньке.

Подстропильная балка или затяжка — элемент стропильной системы, который соединяет горизонтальной тягой стропильные ноги противоположных скатов.

Для пролёта между несущими стенами до метров

Стропильная нога или стропила — основной несущий элемент поддерживающей конструкции крыши. Из ряда стропил формируется скат крыши.

Висячие стропила — способ установки стропил, при котором отсутствуют дополнительные горизонтальные крепления (тяги).

Мауэрлат (деревянная обвязка верха стен) — основа стропильной системы. На каменные стены устанавливается в обязательном порядке.

Для пролёта между несущими стенами до метров

По расположению затяжек такая кровля бывает двух видов.

С основной затяжкой

Затяжка проходит по верхам стен и опирается на них. Именно в этом случае чаще всего роль затяжки выполняет балка перекрытия. Высота от перекрытия до конька — от 1,4 до 2,5 м. Такой вариант оптимален, если планируется использовать чердачное пространство для временного хранения или просушки чего-либо.

Для пролёта между несущими стенами до метров
  1. Дополнительное подсобное помещение на чердаке.
  2. Пространство чердака используется полностью.
  3. Значительный запас воздуха — меньшие потери тепла через крышу.

Недостаток: сравнительно малый объём помещения.

С подстропильной затяжкой

Для пролёта между несущими стенами до метров

Затяжка проходит на уровне ⅓ высоты от опоры стропил до конька. В этом случае нет привязки к перекрытию, и опорные стены стропил могут быть подняты на необходимую высоту. Это позволяет создавать полноценные помещения с высотой стен ½ этажа.

  1. Экономия на стеновом материале второго этажа.
  2. Максимально эффективное использование подстропильного пространства.
  3. Возможность жилого чердачного помещения.
  1. Требуется качественное утепление кровли.
  2. Требуется врезка мансардных окон.
Для пролёта между несущими стенами до метров

Ремонт деревянной кровли

Проблемы с деревянным покрытием обычно возникают в тех местах, где был застой воды или элементы неплотно прилегают друг к другу. Не рекомендуется делать врезки или заплаты, лучше всего полностью менять вышедшие из строя деревянные элементы, укладывая на их место новые. При повреждении гнилью подстропильного бруса готовят такой же, с соответствующими размерами и врезками, после чего устанавливают его на место повреждений детали.

Если были повреждены стропила, то вся крыша может провиснуть. В этом случае надо подпереть её стойками и удерживать домкратами, после чего установить под стропила подкосы и закрепить их скобами. Если стропильная нога только начала подгнивать, её можно усилить за счёт установки накладок, которые фиксируются с обеих сторон стропила при помощи болтов. Накладка должна минимум в два раза превышать длину подгнившего места.

Усилить стропила можно за счёт установки накладок, которые фиксируются с обеих сторон при помощи болтов

Чтобы избежать необходимости проведения ремонта, надо периодически осматривать как кровельный материал, так и стропильную систему. Если во время простукивания балок слышен глухой звук, это свидетельствует о внутреннем повреждении, такой элемент лучше сразу заменить.