Стропильная система двухскатной крыши: расчет и монтаж своими руками

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.

Двускатная крыша – чем она хороша?

  • Двускатная крыша – это довольно просто. А значит, ее возведение может стать первым опытом самостоятельного строительства. Хотя, конечно, лучше вначале потренироваться на гараже, беседке или сарайчике.
  • Просто – значит красиво! Множество модных архитектурных стилей предполагает наличие именно такой крыши! Например, прованс и барнхаус, кантри и скандинавский стили.
  • Простота общего принципа является основой для бесконечного количества вариаций. Двускатная крыша слишком проста для вас? А если удлинить конек и организовать вдоль одного из торцов террасу? А если расположить конек не посередине здания? А если разбить скучный протяженный скат слуховым окном? Декоративной башенкой?
  • Крыша с двумя скатами устойчива к ветрам и снежным бурям, особенно при условии правильного выбора угла наклона.
  • При покрытии однородных протяженных скатов образуется меньше отходов кровельных материалов.
  • Окна на фронтонах по технологическому исполнению не отличаются от обычных окон в стенах. Можно организовать естественное освещение подкровельного пространства, не связываясь с более дорогими мансардными окнами, которые монтируются в плоскость ската.

Стропильная система ломаной двухскатной крыши

Наклонные стропила называются так благодаря методу их монтажа: балки устанавливают в строениях со средней несущей стеной (промежуточной опорой). Существенно то, что концы наклонных элементов опираются на внешние несущие стены. Средняя часть балок – на промежуточные опоры. Висячие стропила закрепляются на опорах краев – на стенах, коньке кровли.

Конструкция висячих стропил работает на сжатие и на изгиб. Распирающее усилие снижается стяжкой, соединяющей стропила. В конструкции наклонных стропил балки работают на изгиб. Поэтому такая конструкция экономичней, чем все остальные.

Стропильная система ломаной двухскатной крыши

Наиболее эффективным методом обустройства стропильной двухскатной крыши закономерно является комбинирование висячих и наклонных стропил. Такое сочетание снижает расход материалов и увеличивает прочность кровельной конструкции.

Значения для расчетов

Нельзя выполнять расчеты не зная те или иные показатели, верно? Поэтому перед началом необходимо убедиться, что вы имеете четыре основных значения.

  1. Нагрузка на 1 квадратный метр
  2. Параметры кровельного материала
  3. Шаг стропильных ног
  4. Наклон стропила

Помимо всех этих показателей главной задачей любого проекта является расчет максимально допустимой нагрузки на кровлю. В нее входят довольно много значений и вот список элементов, масса которых особенно важна при расчете:

  • Стропильные ноги
  • Обрешетка
  • Кровельный пирог

Если вы далеки от строительной отрасли, то вам придется запомнить, что расчет максимальной нагрузки на крышу состоит из двух частей. В первой учитываются все используемые материалы, а во второй находится снеговая нагрузка вашего региона. Ее значение написано в специальном справочнике, который вы без проблем можете найти в сети.

Но даже на этом показатели будут не точные, ведь вы забыли про ветровую нагрузку и вес самого рабочего, который будет проводить монтажные работы и последующее обслуживание (ремонт, чистка).

При разработке проекта строительной организацией они пользуются сложными формулами сопромата, поэтому если вы не хотите забивать этим голову, можно воспользоваться рекомендациями опытных людей.

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

Конструктивные элементы двухскатных крыш

В общем-то, все эти элементы двускатных крыш представляют собой доски, бруски и балки различной длины, формы и сечения. Рассмотрим их все по порядку.

Мауэрлат

Это хвойный брус квадратного сечения, размер которого обычно составляет 10 или 15 сантиметров. Его кладут вдоль каждой из несущих стен, прикрепляя к ним стержнями на резьбе или анкерами. Предназначение данного элемента – равномерная передача нагрузки от ног стропил к несущим стенам.

Стропильная нога

Это брус, в разрезе имеющий размеры 15 сантиметров на 5 (или 10) сантиметров. Именно из таких элементов собирается наш треугольный контур кровли, который несет всю тяжесть ветра, града, снега и прочих превратностей погоды. Чтобы достойно выдерживать эти нагрузки, стропильные ноги располагают с шагом от 0,6 до 1,2 метра. Чем более увесистой предполагается кровля, тем меньше данное расстояние. Кроме этого, шаг стропил, в некоторых случаях, будет зависеть от конструктивных особенностей используемого кровельного покрытия.

Лежень

Квадратный брус для этого элемента имеет такое же сечение, как и для мауэрлата – 10/10 или 15/15 сантиметров. Его горизонтально кладут на внутреннюю несущую стену, дабы равномерно распределить нагрузку от кровельных стоек.

Затяжка

Данный элемент применяется для висячих стропильной системы. Он завершает треугольник стропильных ног, не позволяя ему расползаться.

Стойки

Брус для них берется квадратный, такой же, как для предыдущего элемента. Стойки размещаются вертикально, беря на себя нагрузку от конька и передавая ее несущей стене внутри дома.

Подкосы

Эти элементы выполняют роль передаточного звена между ногами стропил и несущими элементами. Соединив затяжку и подкосы, получают ферму – весьма крепкий элемент. Даже при наличии большого пролета ферма стойко вынесет все нагрузки.

Обрешетка

Перпендикулярно ногам стропил кладут бруски (или доски) обрешетки. Передавая всю тяжесть кровли стропильным ногам, данный элемент конструкции дополнительно их скрепляет. Предпочтительнее для обустройства обрешетки брать обрезные бруски или доски. Но за неимением лучшего сгодится и доска необрезная – но со снятой корой. Ну, а в случае мягкого кровельного покрытия (к примеру, черепица на битумной основе) обрешетку делают сплошной. Для этого берут влагостойкие фанерные листы.

Конек крыши

Конек это верхнее место крыши соединяющее два ската крыши. Образуется он путем соединения стропильных ног в верхней части крыши. Он расположен горизонтально.

Свес крыши

Данный элемент, выступающий от стен на расстояние примерно 40 сантиметров, не дает дождевым потокам намочить эти стены.

Кобылки

И вновь «лошадиное» название. Эти элементы конструкции стропильной системы двухскатной крыши нужны для организации свеса крыши. Необходимость в них появляется лишь тогда, когда стропильные ноги слишком короткие, и для свеса их не хватает. Тогда эти ноги удлиняют кобылками, которые представляют собой доски несколько меньшего сечения.

Основные составляющие двускатной стропильной системы

Теперь рассмотрим основные конструктивные элементы стропильной системы двускатной крыши

Основные составляющие двускатной стропильной системы

Металлочерепица – это надежный и прочный кровельный материал, который отличается малым удельным весом, высокой стойкостью к агрессивным условиям среды и стильным видом. Именно такие качества делают металлическое покрытие незаменимым изделием в современном малоэтажном строительстве. Однако, прежде чем приступать к самостоятельному монтажу финишного настила из металла, стоит подробно ознакомиться с таким вопросом, как устройство стропильной системы под металлочерепицу. Ведь именно стропила являются основной частью крыши и на них передается вся нагрузка с финишного покрытия. Кроме того, от прочности стропильной системы зависит долговечность как самой кровли, так и дома в целом. В связи с этим рекомендуется ответственно подойти к проектированию и , чтобы последующий проходил легко и без затруднений. Также стоит подробно рассмотреть и главные свойства черепицы из металла, чтобы понимать из чего необходимо исходить при расчете несущих элементов крыши.

Шаг для различных кровельных материалов

Под металлочерепицу

Кровля из металлочерепицы является сегодня одной из самых распространенных для строительства крыш частных домов.

Читайте также:  Как сделать обрешетку под профнастил на крышу

Этот материал, являющийся имитацией натуральной керамический черепицы, перед своим оригиналом имеет много преимуществ:

  • металлочерепица отличается малым весом и для нее не требуется устраивать усиленную стропильную систему;
  • малый вес существенно упрощает монтаж металлочерепицы и процесс монтажа происходит намного быстрее.

Небольшая масса листов металлочерепицы позволила сделать более простым соблюдение большинства параметров каркаса.

Например, можно существенно снизить толщину основного материала, на обрешетке уменьшить сечение брусьев, шаг установки стропильных ног сделать больше.

Если предстоит в качестве кровельного материала использовать металлочерепицу, то интервал установки стропил может быть в диапазоне 0,65 — 0,90 см.

Шаг для различных кровельных материалов

Достаточно вбить параметры своей кровли в определенные поля и готово!

Но следует знать, что программы и онлайн калькуляторы существуют как бесплатные, так и требующие оплаты!

Видео о монтаже стропильной системы.

Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Каркас крыши должен быть надежным и прочным. Но без грамотно проведенных расчетов этого достигнуть сложно. В процессе проведения вычислений определяют, на каком расстоянии ставить стропила на крыше.

К чему может привести неверный или неточный расчет нагрузок, которым подвергнется стропильная конструкция? К самым негативным последствиям, начиная от деформации стропильных ног и порчи покрытия кровли и заканчивая обрушением основания каркаса крыши. Поэтому при проектировании зданий в перечне обязательных расчетов имеются данные, какое должно быть расстояние между стропилами крыши. Существует определенная методика, позволяющая рассчитать эту величину.

Частые ошибки при монтаже стропильной системы

Перед монтажом стропильной системы нужно иметь понятие о самых распространённых ошибках при возведении крыши, поскольку они портят внешний вид дома, снижают несущую способность главных элементов, а следовательно, и безопасность конструкции.

Видео: ошибки и просчёты при установке стропил мансардной крыши

Наиболее известные ошибки при сооружении стропильных конструкций:

Частые ошибки при монтаже стропильной системы
  1. Чтобы свободно передвигаться в подкровельном пространстве, посередине нередко вырубают длинные участки готовых затяжек безупречно изготовленных ферм. Из-за этого несущий каркас становится шатким, поскольку разрезанные затяжки не мешают расхождению конструкции. В результате расползания могут появиться трещины в перекрытиях, и если их не заделать вовремя, то стропильная система просто рухнет. Для ликвидации негативных последствий нужно заменить вырезанные по неведению участки полосовой сталью, чтобы вернуть затяжкам способность и дальше работать на растяжение.
  2. Грубой ошибкой является слабое крепление мауэрлата к армопоясу. Если мауэрлатный брус по небрежности не укреплён «намертво» анкерными болтами, то под давлением наклонных стропил он опрокинется и повлечёт за собой всю крышу.
  3. Пренебрежение к формированию ж/б пояса жёсткости на промежуточной несущей стене из-за чего балки перекрытия начнут проседать, а крыша — разъезжаться.
  4. Чтобы стойки не продавливали перекрытия, под них нужно помещать прокладки длиной не менее 1,8 м. Установка коротких прокладок приведёт к тому, что стойки начнут передавать нагрузку не на балочные перекрытия, а на настил, вследствие чего перекрытия деформируются.
  5. Неправильный расчёт стропильной конструкции или выбор древесины плохого качества, из-за чего появляются прогибы. Впоследствии исправить такую ошибку очень сложно и финансово затратно. Придётся разгрузить стропильную конструкцию в повреждённом месте, приподнять её домкратом и установить деревянные стойки под прогнутые стропила, а затем забить клинья между стойкой и поперечным брусом и усилить выровненные стропила накладками.
  6. При устройстве мансардных окон или облицовке фронтонов зачастую сосновые доски «в шпунт» для удобства сборки располагают пазом вверх, чего делать категорически нельзя. При такой укладке в швы начнёт просачиваться влага, оказывающая разрушительное воздействие на элементы стропильной конструкции.
  7. Невыверенная геометрия стен и скатов, отсутствие ветровой балки, неправильное опирание нарожников и неверно выполненные подкосы, которые обеспечивают жёсткость конструкции и перераспределяют нагрузки.

    При возведении стропильного каркаса можно избежать многих ошибок, если иметь на руках готовый проект дома и не экономить на материалах

Видео: как избежать ошибок при обустройстве стропильного каркаса

В этой статье рассмотрены ключевые элементы и особенности стропильного каркаса. Но это небольшая ознакомительная часть. Чтобы учесть при монтаже все нюансы, обращайтесь к опытным строителям и грамотным проектировщикам. Тогда все кровельные элементы будут соответствовать нормативам, а крыша станет надёжной, необычайно привлекательной и стильной визитной карточкой дома. Удачи вам.

Установка стропил под металлочерепицу

Так как монтажные работы осуществляются на большой высоте, то при необходимости собрать каркас для несущей стропильной системы можно на земле, после чего поднять и зафиксировать ее на крыше. Для этих целей оптимальнее всего создать специальный шаблон либо схему стропильной системы под металлочерепицу из досок, согласно которой будет выполняться монтаж.

Весь процесс осуществляется поэтапно:

Установка стропил под металлочерепицу
  1. Первым делом доски поднимают над стеной строения, выравнивают и фиксируют при помощи гвоздей.
  2. Согласно проекту должно быть осуществлено выравнивание досок под определенным углом наклона, после чего происходит надежная фиксация всех элементов.
  3. В конечном итоге должна быть получена конструкция, которая по внешнему виду и форме напоминает стропильную систему. Изготовление обязательно должно выполняться с учетом произведенных расчетов.
  4. Затем необходимо опустить шаблон на землю и установить все чистовые элементы.
Читайте также:  Инструкция по утеплению крыши минватой своими руками

Не стоит также забывать про установку опорных элементов, а именно, мауэрлата. Укладка выполняется на несущие стены в продольном положении. В качестве крепежных элементов используют специальные шпильки либо катанки.

Следующим этапом является монтаж конькового прогона, который используется в качестве опорной части для всех кровли. Для работ потребуется использовать брус либо отесанное бревно. В тех случаях, когда длина ската не превышает 6 м, то можно обойтись без дополнительных опорных элементов.

Установка стропил под металлочерепицу

Когда установка всех элементов подошла к концу, можно приступать к монтажу и дальнейшим монтажным работам по обустройству стропильной системы согласно прилагаемому шаблону.

Мауэрлат можно закрепить несколькими способами:

  • жестким соединением – в данном случае должен быть использован брус либо уголки, намного реже используют гвозди и скобы, особенностью является тот факт, что потребуется дополнительно привязывать стропила к стене, используя для этих целей анкера;
  • скользящий способ – в таких случаях должно быть создано шарнирное соединение, выполнить его можно благодаря стыковке элементов с запилами.
Установка стропил под металлочерепицу

Во время работы должно соблюдаться расстояние шага стропильной системы.

Выбирая шаг стропил для металлочерепицы, стоит обратить внимание, что расстояние не должно быть меньше минимально допустимого значения и больше максимально допустимого значения, то есть, оно может варьироваться в пределах от 0,6 м до 1,2 м.

Если было принято решение выбрать расстояние от 0,6 до 1 м, то длина стропил в данном случае не должна быть больше 6 м. В том случае, если она будет уменьшена, допускается сделать разбежку до 1,2 м.

Установка стропил под металлочерепицу

Если ноги стропильной системы будут установлены чаще, чем через 0,6 м, то это будет способствовать только существенному утяжелению кровли и, как правило, увеличению расходов. При необходимости расстояние может составлять и 1,2 м, но важно понимать, что в таком случае уровень несущей способности будет существенно уменьшен, что негативно скажется на конструкции из металлочерепицы.

При необходимости можно увеличить уровень прочности, то для этого потребуется выполнить сплошную обрешетку из древесных плит. В таких ситуациях шаг может варьироваться в пределах от 0,2 до 0,3 м. Данный вариант используется крайне редко, так как для его реализации требуется намного больше вложений.

Интервал в 1,2 м практически никогда во время осуществления монтажных работ не используется. Обусловлено это тем, что несмотря на довольно высокий уровень прочности, металлочерепица начнет провисать под тяжестью снега в зимний период времени либо при сильных порывах ветра.

Установка стропил под металлочерепицу

Немаловажным значением является и сечение используемого бруса для обустройства стропильной системы. Именно от него зависит, какое расстояние будет выбрано. Оптимальным вариантом считается выбор деревянных брусков, имеющих сечение 150*150 мм, при этом обрешетка может быть установлена с интервалом от 4 до 7 см. В данном случае рекомендуется брать во внимание шаг поперечной волны.

Монтаж стропильной системы для холодной крыши

Холодная крыша подразумевает отсутствие утеплителя, следовательно, отпадает потребность в использовании материалов для его защиты. Но нельзя пренебрегать гидроизоляцией, она защитит от протечек деревянную стропильную систему. Кроме того вентиляция между гидроизоляционным слоем и металлочерепицей должна быть в любом случае.

В разрезе холодный кровельный пирог имеет следующий состав:

  • Стропилины.
  • Гидроизоляция.
  • Обрешетка.
  • Кровельный материал.
Монтаж стропильной системы для холодной крыши

Независимо от наличия утеплителя укладка обрешетки ведется особым образом. Расстояние между элементами определяется промежутком между поперечными ступеньками металлочерепицы.

Первый элемент обрешетки должен иметь немного больший размер, чем рядовые решетины.

Приведенные примеры холодной и утепленной кровли являются общей рекомендацией. На практике каждый индивидуальный случай требует определенных расчетов с конкретными данными.

Шаг стропил под утеплитель

Стропильная конструкция является основополагающим элементом скатной крыши. Неправильно высчитанное расстояние между стропилами, неверный учет нагрузки на возведенную систему балок, их неправильная установка, скорее всего, приведут к деформации и обрушению. Устойчивость стропильной системы зависит:

  • обоснованности чертежа опоры для стропил с учетом длины пролета;
  • качества древесины;
  • шага стропил.
  • Очевидно, что главным условием надежности конструкции крыши является грамотно высчитанное расстояние между стропилами. Как определить эту величину для односкатной, двускатной, вальмовой крыши, разобраться можно.

    Монтаж обрешетки

    Опорные доски под листы профнастила к стропилам крепят посредством гвоздей диаметром порядка 3-3.5 мм. Длина крепежей при этом должна превышать толщину самих фиксируемых элементов в два раза. Сборку начинают от карниза. Крепить доски следует к каждому стропилу на два гвоздя. Два последних ряда у конька набиваются без зазора.

    Предлагаем ознакомиться Рассказываем, что делать, если орхидеи не цветут

    После того как обрешетка будет собрана, можно приступать к обшивке каркаса собственно самим профнастилом. На заключительном этапе обиваются доской фронтоны крыши.