Стропильная система крыши: 4 способа устройства

Виды стропильных систем

Содержание:

Все существующие конструкции скатных крыш можно поделить на следующие виды:

 Виды стропильных систем

Виды стропильных систем

Далее подробно рассмотрим устройство всех видов систем.

Вариант 1: односкатные

Односкатные кровли наиболее простые, так как все их стропильные ноги расположены в одной плоскости. Соответственно, они не имеют конька. Как правило, угол наклона ската небольшой — от 5 до 15 градусов.

 Односкатные кровли имеют наиболее простую конструкцию

Односкатные кровли имеют наиболее простую конструкцию

Для обеспечения уклона чаще всего одну стену делают выше противоположной. В результате кроме самих ног каркас имеет лишь мауэрлат.

Последний представляет собой брус, который укладывается на стены, и равномерно распределяет на них нагрузку от крыши. Мауэрлат имеют все виды скатных крыш, поэтому далее упоминать его не буду.

Если все стены строения одинаковой высоты, каркас имеет дополнительные элементы:

  • Стойки. Устанавливаются на одной стене и уклон ската;
  • Прогон. Балка, которая крепится к стойкам. На нее и угадываются стропила. Правда, иногда балка не используется, в результате чего под каждую ногу устанавливают свою стойку;

 Односкатная кровля может быть укреплена стойками и подкосами

Односкатная кровля может быть укреплена стойками и подкосами

Если длина пролета, т.е. расстояние между несущими противоположными стенами превышает 5 метров, конструкция имеет дополнительные укрепляющие элементы:

  • Промежуточные стойки. Подпирают отдельные стропила или прогоны. Могут устанавливаться как на несущие стены, так и на балки перекрытия;
  • Подкосы. Представляют собой опоры, расположенные под углом. Они могут передавать нагрузку от стропил на внутренние несущие стены, балки перекрытия или наружные стены.

 Щипцовые кровли содержат два ската и фронтоны на торцах

Щипцовые кровли содержат два ската и фронтоны на торцах

Вариант 2: двускатные

Двускатные, или щипцовые, системы помимо мауэрлата и стропильных ног содержат следующие элементы:

  • Стропильные фермы. Представляют собой два соединенные в коньковом узле ответных стропила, образующих треугольник;

 Каркас двускатной кровли

Каркас двускатной кровли

  • Коньковый брус. Это прогон, который соединяет все фермы в коньковом узле. Зачастую на него опираются ноги. Правда, иногда двускатную конструкцию делают вообще без прогона, в результате чего фермы соединяются только обрешеткой;

 Коньковый прогон соединяет все фермы

Коньковый прогон соединяет все фермы

  • Затяжка, ригель. Горизонтальная балка, которая соединяет две ответные ноги. Благодаря ей уменьшается распорная нагрузка на наружные стены.

Торцы двухскатной крыши образуют фронтоны, которые обычно зашиваются досками. Как и все остальные скатные системы, каркас может иметь стойки и подкосы.

Надо сказать, что в зависимости от варианта установки укрепляющих элементов, конструкция может иметь висячие или наслонные стропила. Последние подразумевают установку подкосов и опор на несущие внутренние элементы здания, т.е. стены или колонны.

 Схема устройства висячих систем

Схема устройства висячих систем

Висячими стропилами называются ноги, которые опираются только на наружные стены. Правда, иногда они тоже укрепляются опорами и подкосами, но последние устанавливаются либо на затяжки, либо на балки перекрытия, которые также висят в воздухе.

 Вальмовые кровли состоят из трапециевидных и треугольных скатов

Вальмовые кровли состоят из трапециевидных и треугольных скатов

Вариант 3: четырехскатные

Четырехскатные кровли бывают нескольких типов. Наиболее сложными являются вальмовые, которые представляют собой комбинацию щипцовой и шатровой крыши. Их стропильная система состоит из следующих элементов:

  • Ферм. Устроена абсолютно так же, как и фермы щипцовых крыш;

Схема устройства вальмовой кровли

Схема устройства вальмовой кровли

  • Накосные (коньковые) стропила. Это угловые ноги, которые относятся как к боковым скатам, так и торцевым, т.е. вальмам;
  • Нарожники. Представляют собой промежуточные ноги, которые устанавливаются на мауэрлат и опираются на накосные стропила;
  • Центральные ноги. Стропила, которые располагаются по центру треугольных скатов. В отличие от нарожников, они опираются на торец конькового прогона.

Зачастую каркасы делают полувальмовыми. От вальмовых они отличаются наличием небольших фронтонов у конька, которые обычно занимают третью или даже четвертую часть вальмы.

 Схема устройства полувальмовой кровли

Схема устройства полувальмовой кровли

Для обустройства таких фронтонов, между стропилами крайних ферм устанавливаются усиленные ригели, или опорные доски, на которые опираются нарожники. При этом пространство от ригеля до конька зашивается досками.

Фронтоны частного дома можно украсить смотровыми окнами. Они сделают чердак светлее, а также обеспечат вентиляцию подкровельного пространства.

 Схема устройства вальмовой кровли

Схема устройства вальмовой кровли

Что касается шатровых крыш, то они состоят исключительно из треугольных скатов, поэтому не имеют ферм и горизонтального конька. Их каркас содержит лишь накосные ноги и нарожники.

 Г-образная конструкция

Г-образная конструкция

Укладка кровельного покрытия крыши

Скатные крыши покрывают жёсткими (асбоцементный лист, полимерная или керамическая черепица, профнастил и т.д.) или мягкими материалами (битумная черепица). Чаще всего жёсткие материалы монтируют на деревянный каркас.

Жесткие листы кровельного покрытия чаще всего укладывают на обрешетку из деревянных брусков

При монтаже каждой стропильной системы собственноручно обязательно нужно крепко монтировать все узлы и соединения. Важно изготовить не только правильный каркас, но и практично выбрать материал для кровли. Крыша-это самая главная защита дома от различного ненастья.

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.

Элементы кровельной системы

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.

Карнизный свес и конек крыши

Основные части деревянной стропильной системы

Основной составляющей единицей деревянной стропильной системы является ферма – плоская треугольная конструкция. Стороны «треугольника» образуют стропильные ноги, соединенные сверху под углом. Для соединения стропил по горизонтали используются затяжки, ригели, схватки.

Стропильную систему составляют из нескольких ферм, выставленных на мауэрлат, и скрепленных между собой прогонами.

Чтобы лучше понять специфику фермы, определимся с ее элементами. Их состав и количество в одной конструкции зависит от типа крыши, ее габаритов и вида примененных стропил.

Итак, составные части могут быть такими:

  • Стропильная нога – это непосредственно сами стропила, на которые набивают обрешетку и укладывают кровельный материал. Ферма состоит из двух стропилин (балок), соединенных сверху в коньке в виде треугольника. Угол их наклона равен углу наклона кровельных скатов.
  • Затяжка – перекладина, скрепляющая стропильные ноги по горизонтали и не позволяющая им при нагрузке разъехаться в разные стороны. Используется в системе висячих стропил.
  • Ригель – балка, похожая на затяжку, но работающая по иному принципу. В системе она сжимается, а не растягивается. Скрепляет стропильные балки в их верхней части.
  • Схватка – также горизонтальная перекладина, соединяющая стропильные балки и повышающая устойчивость фермы. Используется в системе наслонных стропил.
  • Стойка – горизонтальная балка, служащая дополнительным упором для фиксации стропильных ног.
  • Подкос – элемент, монтируемый под углом к горизонтали, дающий стропилам дополнительную устойчивость.
  • Кобылки – применяются для удлинения стропильных ног при необходимости создания свесов.

Также в стропильную систему можно отнести детали, не относящиеся непосредственно к фермам, но использующиеся для их монтажа и сборки. Они такие:

  • Прогон – балка, идущая вдоль скатов, соединяющая стропильные ноги ферм. Частный случай – коньковый прогон, который устанавливают вдоль скатов кровли в ее наивысшей точке (коньке).
  • Обрешетка – состоит из брусьев или досок, набиваемых на стропильные ноги сверху вдоль скатов крыши. На обрешетку монтируют кровельный материал.
  • Мауэрлат – брус или доски, укладываемые по периметру наружных (капитальных) стен здания. Наличие мауэрлата предусмотрено для закрепления на нем нижних концов стропилин.
  • Лежень – элемент, похожий на мауэрлат, но укладываемый вдоль внутренней стены здания. На лежне закрепляют вертикальные стойки.
Читайте также:  Навесы, пристроенные к дому: фото и секреты монтажа

Элементы деревянной стропильной системы

Основные преимущества данной технологии:

1. Надежность в каждом узле. Это достигается за счет применения наиболее передового программного комплекса, что невозможно при традиционном способе проектирования.

2. Заводская обработка конструкций: сушка и нанесение защитных составов.

3. Сроки проектирования и изготовления конструкций значительно меньше традиционных способов. Проектирование стропильных конструкций для частного жилого дома площадью около 300 м2, может занимать 5-6 часов, а заводское изготовление данного комплекта стропил 1-3 дня.

4. Минимальные трудозатраты при монтаже крыши дома.

5. Возможность проектирования кровли и изготовления стропильных систем больших пролетов. Так, опорный пролет таких конструкций может достигать 30 и более метров. Большепролетные конструкции крыши могут изготавливаться в виде монтажных узлов, отдельно перевозимых на место строительства, где их монтируют и устанавливают в общую систему крыши. Проводя монтаж в конечное положение.

6. Стропильные системы изготовленные по данной технологии имеют значительно меньший вес по сравнению с металлическими конструкциями, что позволяет экономить материал при заложении фундамента сооружения, а также использовать их при реконструкции старых крыш и строительстве на их месте новых мансардных этажей. 

7. Малый вес стропильных конструкций, облегчает монтаж кровли, без необходимости применения тяжелой строительной техники.

8. Отсутствуют строительный мусор, который неизбежно образуется при любом другом виде строительства.

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Простейший вариант наслонных стропил

Простейший вариант наслонных стропил

Параметры элементов обрешетки и контробрешетки

Большое значение при определении размеров обрешетки и шагом между элементами имеет уклон кровли и тип кровельного покрытия. Например, на крыше с уклоном 45 градусов расстояние между элементами обрешетки должно составлять 37 см, для уклона 20 градусов — 33,5 см. На размер обрешетки также влияет шаг между стропилинами. При расстоянии 60 см элементы обрешетки должны иметь сечение 2*10 см, при шаге между стропилами 90 см размер  может составлять 5*5 см. Если шаг увеличивается до 1,2 метра, то для изготовления обрешетки необходимо использовать материал сечением 5*7,5 см.

мауэрлат в каркасном доме

Для контробрешетки можно выбрать материал с аналогичными параметрами, что и у обрешетки. При этом шаг должен соответствовать расстоянию между стропильных ног.

Монтаж крыши каркасного дома выполняется в несколько этапов.

Устройство

Устройство стропильной системы крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые поддерживая друг друга, придают конструкции жесткость, необходимую прочность, а также распределяю вес кровельного материала равномерно между несущими опорами. Состав каркаса, величина сечения отдельных элементов и их размещение зависят от типа финишного покрытия, уклона ската и способа использования подкровельного пространства. Обычно каркас состоит из:

  • Мауэрлата. Мауэрлатом называют подстропильный брус, который крепится поверх верхнего венца или ряда несущих стен дома. Он изготавливается из прочной, твердой древесины хвойных пород. Крепят мауэрлат с помощью длинных металлических шпилек или анкерных болтов.
  • Леженя. Лежнем называют мауэрлатный брус, расположенный не на внешних несущих стенах, а на внутренних перегородках. На лежень устанавливают центральные стойки, поддерживающие конек крыши.
  • Стоек. Стойками называют вертикальные опорные элементы, которые поддерживают коньковый прогон или центральную часть стропильных ног каркаса.
  • Стропил. Стропильные ноги опираются на мауэрлат и коньковый прогон, располагаясь под углом к основанию кровли.
  • Ригеля и затяжки. Эти терминами называют горизонтальные элементы каркаса, стягивающие между собой попарно стропильные ноги. Ригель располагается в верхней части стропил, прямо под коньком, он толще и прочнее затяжки, размещающейся гораздо ниже.
  • Подкосов. Подкос устанавливают под углом к стропилам, чтобы предотвратить их прогибание под действием собственного веса. Одним концом они упираются в ногу, а вторым – в стойку или затяжку.

Важно! Самая простая стропильная система состоит только из мауэрлата, стропил и конькового прогона. С увеличением сложности кровли повышается количество дополнительных элементов, упрочивающих конструкцию, а также компенсирующих нагрузки на прогиб и распирание.

Устройство каркаса
Устройство каркаса

Обустройство надежной кровельной конструкции каркасного дома

Для каркасных домов можно использовать почти любые варианты кровельных конструкций. Высота крыши может быть до шести метров или больше. Вариант конструкции кровли подбирается в зависимости от размеров самого дома, его конструктивных особенностей. Для каркасных домов идеально подходит стропильная система из древесины, конструкция которой будет зависеть от вида кровли.

Принцип монтажа кровельной конструкции

Предварительно обустраивается стропильная система. Для крепления стропил используются саморезы, специальные гвозди для каркасной конструкции крыши, уголки и пластины металлические. Шаг между отдельными стропилами подбирается в зависимости от размера стойки, может составлять от 40 см до 1 метра. На размер пролетов влияет сечение балок, они могут быть 2,5–5 метров.

Стропила упираются в мауэрлат, который должен быть очень жестко зафиксирован, а его сечение составляет 10х10 см. Способы такого крепления есть разные, но при этом соединение всех стропильных ног осуществляется зубчатыми накладками. Под стропила дополнительно устанавливаются подпорки, если ширина пролетов составляет более 5 м.

Крепление стропил карскасного дома

Конструкция обрешетки будет зависеть от выбора кровельного покрытия. К примеру, под гибкую черепицу обустраивается сплошная обрешетка, для чего используются ОСП листы. Если в качестве кровельного покрытия применяется металлочерепица, тогда используется деревянный брус, сечение которых составляет 5х5 см. Шаг их монтажа зависит от параметров металлического профлиста, в среднем — 50 см.

Типы стропильных систем — чем они отличаются между собой

Выбирается тот или иной тип стропильной системы не спонтанно, а в зависимости от конструкции строящегося дома и его размеров. Далее о каждом виде стропильных систем.

Система с висячими стропилами

Они хороши для крыш с двумя скатами, где пролет не более 6 метров, а стен внутри не имеется. Внизу опорой стропил служит мауэрлат, а у – они опираются друг на друга. Еще имеется затяжка, уменьшающая распор стропил на стены дома. Балочные затяжки размещены в самом низу стропильных ног – они одновременно служат в качестве балок перекрытия. Кстати перекрытие верхнего этажа, выполненное из железобетона, тоже может играть роль затяжки. Если затяжку делают повыше, она уже называется ригелем. Если пролет между наружными стенами более 6 м необходимо применение опорных стоек и раскосов для поддержания стропильных ног. При этом длинна нижней части стропил т. е. части после подпорки, должна быть не более 4,5 м.

Примеры висячих стропил

Перечислим несколько важных фактов об их конструкции:

  • Опирать свес крыши на низ стропильных ног, выведенных за пределы стены, не стоит. Гораздо лучше для опоры таких стропильных систем крыши подойдет кобылка (при этом ширину свеса делают до метра). И тогда нога будет всей плоскостью опираться на мауэрлат. Сечение кобылок обычно меньше сечения стропильных ног.
  • На скате нужно прибить ветровую доску, от конька к мауэрлату. Наклон делают от чердака. Это необходимо, чтобы крыша стала жесткой, не шаталась и не разрушалась ветром.
  • Если влажность деревянного стропильного материала более 18 %, готовьтесь к тому, что система стропил после высыхания дерева может стать шаткой. Поэтому соединяйте такое дерево не гвоздями, а болтами – их подтянуть можно в случае чего. А еще лучше использовать винты или ершенные гвозди.

Наслонные стропильные системы

Они подходят для крыш, где пролет составляет от 10 до 16 м. Уклон может быть любым, а внутри здания должны быть несущие стены или колонны. у стропила опираются на коньковый прогон внизу — мауэрлат. Коньковый прогон поддерживается либо внутренней стеной (лежнем), либо стойками. Так как нагрузки имеются лишь вертикальные, то в затяжке потребности нет.

Когда пролет большой (до 16 м), можно заменить прогон конька двумя боковыми, которые будут опираться на стойки. Чтобы стропильные ноги не гнулись, нужны подкосы и ригели. Если изготавливают мансарду, опорой наслонных строил можно сделать стену, высота которой от 1 до 1,5 м. Ну, или применить ломаную мансардную крышу (с ломаными скатами).

Примеры наслонных стропильных систем

На что необходимо обращать особое внимание:

  • Каждый из элементов данной системы не должен иметь толщину менее 5 см.
  • Гладкая прогаблеванная поверхность всех узлов стропильной системы – необходимое условие. Так они не прогниют и не так сильно будут подвержены грибку.
  • Добавление дополнительных узлов «от фонаря» в рассчитанную систему стропил запрещено. Иначе нагрузки могут возникнуть совсем не там, где нужно.
  • Мауэрлат (его подошва) обязан лечь строго горизонтально относительно стен. Требует горизонтальности и поверхность стыковки мауэрлата со стропильной ногой. Иначе может и опрокинуться опора.
  • Стойки и подкосы располагают максимально симметрично.
  • Чтобы стропила не мокли и не подгнили, делают хорошую вентиляцию. Для этого в крыше мансарды предусматривают щели, в крыше чердака – продухи.
  • Там, где стропильные узлы стыкуются с каменной кладкой, нужна гидроизоляция. А то конденсат испортит дерево.
  • Не имеющая опоры или подкоса, нога стропил, делается длинной не более 4,5 м.

Комбинированные стропила

В ряде случаев в строительстве приходится иметь дело с обустройством стропильных систем для многоскатных, ломаных и прочих сложных кровель. Такая работа довольна сложна и требует особого мастерства и умения. Обычно в подобных ситуациях используется чередование висячих и наслонных стропильных конструкций.

устройство скатных крыш по деревянным стропилам

С целью повысить жёсткость сооружения снизу от конькового прогона производится установка стойки с подкосами. В результате, промежуток между боковыми опорами становится возможным увеличить до 10-12 метров.

Стропильная система четырехскатной крыши: преимущества и недостатки

Четырехскатная крыша – одна из самых популярных для современных частных домов. Она имеет ряд преимуществ:

  • устойчивость к ураганам;
  • стойкость к деформациям;
  • хорошая защита фасадов здания от осадков;
  • красота внешнего вида.
Читайте также:  Пассифлора: правила ухода в домашних условиях, фото и видео

Однако существуют и недостатки такой стропильной системы:

  • конструкция дороже двухскатной;
  • скаты уменьшают площадь чердака;
  • установить четырехскатную стропильную систему самостоятельно очень сложно.

«Пирог»: требования

Пирог изоляции для скатной кровли должен надежно защищать от влаги, холода, вера и пара. Кроме того, он должен быть пожаробезопасен, для этого используется несколько современных эффективных и негорючих материалов.

Не следует пренебрегать пожаробезопасностью, малейшая искра в системе дымохода может привести к самым катастрофическим последствиям.

Изоляция скатной крыши чаще всего многослойная: сначала идет защита от пара, чаще всего полиэтиленовая пленка. Затем укладывают теплоизоляцию, для которой можно подобрать эффективные и безвредные кровельные материалы: минеральную вату, пенофол, пеноплекс, пенополистирол. В конце необходимо проложить слой гидроизоляции, для герметичности заклеить стыки и места примыкания к стене и стропильному каркасу.


Как выбирается форма кровли

В подавляющем большинстве случаев крыши частных домов «в разрезе» имеют вид треугольника (в том числе с ломаным профилем – мансарда вместо нежилого чердака). Данная форма с двумя, тремя или четырьмя скатами — показывает себя как наиболее выгодный вариант с точки зрения организации пространства. Треугольник, без преувеличения, можно назвать самой стабильной фигурой, конструкции в виде треугольника лучше всего выдерживают «складывающие» поперечные нагрузки (ветер) и любой вид вертикального давления (например, вес снега). 

Плоские скатные кровли, конечно же, имеют право на существование. Крыша, где стропила лежат параллельно друг другу в одной единственной плоскости, довольно часто собирается, когда нужно перекрыть небольшое строение типа гаража, хозяйственной постройки и тому подобное. Такая конструкция получается наиболее дешёвой, она очень просто, быстро монтируется.

Если сделать под односкатную стропильную систему правильную подготовку, то можно таким образом обстроить крышу и полноценного крупного коттеджа. Причём на выходе удастся добиться при этом весьма необычного современного внешнего вида.

Форма и конфигурация стропильной системы

Форма и конфигурация стропильной системы

Обратной стороной медали для плоских крыш является некоторое ограничение по габаритам перекрываемого дома. Ведь в данном случае расстояние между несущими стенами будет являться размером висячего пролёта для стропил. А учитывая относительно небольшие углы наклона односкатных крыш, пролёт в 5-6 метров уже может быть на грани допустимого. Поэтому для обеспечения дополнительной линии опоры, в таких домах заранее проектируется внутренняя несущая стена, расположенная посреди коробки или близко к центральной оси здания. От неё выставляют подпирающие колоны-стойки, прогоны, подстропильные ноги…

При реализации крыши с несколькими скатами, стропила которых сходятся в коньке – проблем с габаритами практически не стоит. В данном варианте пространство разделяется на несколько отдельных плоскостей, причём углы наклона многоскатных крыш обычно достаточно велики, чтобы снег не оказывал слишком большого давления.    

Проект стропильной системы

Проект стропильной системы

Делать крышу вальмовой или создавать конструкцию двухскатную с фронтонами, зависит скорее от эстетических предпочтений хозяев, чем от технических условий. Единственное, где двухскатные (как и ломаные крыши) конструкции выигрывают явно – это когда нужно сделать мансарду. Тогда во фронтоне можно без проблем расположить окно или сформировать выход на балкон. Но, в свою очередь, трёх- и четырёхскатные варианты лучше работают в местности, где наблюдаются довольно интенсивные ветра.

Пример расчета стропильной системы обычной двухскатной крыши

Построить стропильную крышу самостоятельно вполне реально, важно суметь правильно рассчитать количество материалов, необходимых для данных работ, а также учесть все существенные нюансы.

Необходимо рассмотреть конкретный пример расчета стропильной системы крыши, и тогда все станет совсем ясно. Итак, возьмем дом шириной в 4 м, а длиной в 6 м. При этом угол наклона стропил равняется 120°. Будет реализовано устройство крыши из металлочерепицы, между стропилами 1 м. 0,5 – припуск на козырек крыши.

  • Находим высоту центральной опоры: 0,5х(Ширина дома)/tgY/2=0,5х4/1,73=1,2 м.
  • Вычисляем длину стропильной ноги. Размер стропил для крыши находится так: 0,5х(Ширина дома)/sinY/2+0,5=2,8 м.
  • Площадь крыши: (Длина дома)х(Длина стропильной ноги)х2=33,6 м². Это число листов металлочерепицы, которое нужно будет иметь для крыши.
  • Рассчитаем длину бруса: 2х(Длина стропильной ноги)+(Ширина дома)+(Высота центральной опоры)=75,5 погонных метров.
  • Поскольку длина дома 6 м, а расстояние между стропилами 1 м, необходимо будет иметь 7 стропил.

Критерии выбора

Устройство стропильной системы отличается большим количеством вспомогательных элементов и повышенной сложностью. Оно составляется согласно расчету постоянных и временных нагрузок, действующих на конструкции, проекту, учитывающему выбранный кровельный материал, а также факторы внешней среды. При выборе вида стропильного каркаса принимают во внимание следующие критерии:

  • Климатические условия в регионе, где ведется строительства. Чтобы кровля выдержала вес снега и воды во время обильных ливней, определяется среднегодовое количество осадков в зимний и летний период.
  • Ветровая нагрузка. Для выбора оптимальной конструкции кровли определяют преобладающую розу ветров в районе строительства, а также учитывают среднюю скорость воздушных порывов.
  • Характер использования пространства под кровлей. На этом этапе определяется, будет ли оборудоваться жилая мансарда в подкровельном помещении или неотапливаемый чердак.
  • Разновидность финишного покрытия. Для каждого материала рассчитывается оптимальный угол наклона скатов, учитывающий его форму и способ крепления.
  • Бюджет застройщика. Стропильная система – одна из самых затратных по материалу и работе часть конструкции крыши, поэтому вид определяют финансовые возможности застройщика.

Опытные мастера считают, что бороться с природой бесполезно, вы все равно останетесь в проигрыше, поэтому во главу угла при выборе типа стропильного каркаса ставят климатические условия в местности, где ведется стройка. Если регион ветреный, то угол наклона скатов делают пологим, а если снежный – более крутым.

Зависимость высоты мансарды от уклона
Зависимость высоты мансарды от уклонаВлияние климатических факторов
Влияние климатических факторовВлияние кровельного материала
Влияние кровельного материала

Используемые материалы для обустройства крыши каркасного дома

Угол наклона кровельных скатов подбирается в зависимости от используемого кровельного покрытия. Так для разных типов покрытий определен свой диапазон уклона для их безопасного монтажа. Иногда данный параметр может быть меньше или больше. Угол наклона ската, соответственно влияет на кровельную конструкцию. К примеру, обрешетка может монтироваться очень часто или вместо нее выполняется сплошной настил, обустраивается хорошая гидроизоляция, кровельные листы чаще закрепляются, прочие моменты.

Варианты уклона скатов под разные кровельные покрытия

  • 12–60 градусов — для стандартного шифера асбестоцементного;
  • 12 градусов и более — для битумной черепицы (ограничения отсутствуют);
  • 20 градусов и более — для металлической черепицы (при качественной герметизации допускается до 15 градусов);
  • 20–60 градусов — под полимер-песчаную черепицу (возможен больший уклон в случае усиления обрешетки);
  • 25–60 градусов — под керамическую, цементно-песчаную черепицу;
  • 10 градусов и более — для профилированных железных листов;
  • 15 градусов и больше — под ондулин (возможно до 10 градусов в случае усиления обрешетки и до 5 градусов при сплошном настиле.

Кровельные материалы в зависимости от уклона кровли

Важно! При использовании для каркасного дома скатной кровли не требуется монтаж мощного фундамента, соответственно можно сэкономить на расходных материалах, используемых для его обустройства.

Для теплоизоляции кровельных конструкций обычно выполняется утеплительный слой толщиной от 10 до 15 см, больше — в редких случаях. Утеплительный материал укладывается между стропилами и должен идеально подходить по высоте.

Если ширина листа изолятора менее 10 см, то сечение стропил может составлять до 10х5 см (при расчете минимального сечения учитывается шаг стропил, максимально возможные снеговые нагрузки, прочие критерии).

Длину стропил можно просчитать таким образом:

  • Берутся две рейки по 6 метров, скрепляются между собой гвоздем (должна получиться буква «Л»).
  • Далее на нужном уровне к заготовке стропильной фермы прикладывается одна рейка, вымеряется необходимая длина ригеля.
  • Заготовка стропильной ноги поднимается на кровлю возведенного каркасного дома, приставляется к деревянному брусу верхней обвязки, подбирается оптимальный угол наклона, соответственно изменяется длина стропил и угол их расположения.
  • Замеряется полученная длина стропил, дополнительно добавляется 30–55 см под свес за стену.

Расчет стропильной системы

Важно! Длина свеса не должна быть менее 50 см, так как он должен защищать от атмосферных осадков окна, стены каркасного дома.

При использовании вышеприведенного варианта вычисления длины стропил также стоит учитывать, что после посадки этих элементов кровельной конструкции на мауэрлат, они будут ниже на 5 см.

Также стоит понимать, что шагом стропил считается расстояние между стропильными ногами. Его дистанция зависит от сечения бруса, используемого для изготовления стропил, площади кровельных скатов, их угла наклона.

Пример:

  • Параметры каркасного дома составляют 8х6 метров.
  • Брус для стропил имеет сечение 15х5 см.
  • Уклон составляет 45 градусов.

В этом случае стропильный шаг составит от 70 до 80 см, а при утеплении кровли — 60 см.

Шаг стропил двускатной крыши

Как выбрать вариант: советы

Выбор формы скатной кровли зависит от нескольких факторов: климата и погодных условий, площади здания, его ширины, назначения чердачного помещения. Конечно, один из главных критериев выбора – это финансовые возможности. Сложные проекты вальмовых, щипцовых и шатровых крыш требуют большого количества дорогих стройматериалов и профессиональной ответственной работы опытных кровельщиков.

Важную роль играют размеры и форма частного дома. Если ширина здания 9 – 18 м, то оптимально выбирать классические треугольные, для 12 – 24 м обычно используют трапециевидные, для 24 – 36 м сложные многоугольные. В случае если здание квадратное, то оптимально выбирать шатровую или бубновую кровлю.

При условиях сильного ветра и обильных осадков зимой самым удачным вариантом будет монтаж вальмовой или полувальмовой крыши. Она хоть и сложна в монтаже стропил, но надежно прослужит многие годы и защитит жилое здание от неблагоприятных погодных условий.

Покрытие лучше выбирать современное, долговечное и приятное на вид. Не стоит применять для кровли старые, неактуальные материалы: шифер, рубероид. Лучше потратить определенную сумму на красивую и надежную кровлю. Лидером среди современных облицовочных материалов для крыши являются металлочерепица и цветной металлический профильный лист.

Читайте также:  Хвойные растения для живых изгородей - формованных и свободно растущих


Главные крепления стропильного каркаса крыши

Чтобы знать, как правильно делать каркас кровли, нужно понимать, какие есть основные узлы стропильной системы. Основные узлы следующие:

  1. Узел крепления к балке. Стропильную ногу необходимо прикрепить к балке с помощью зуба с шипом (в стропиле) и гнезда (в балке). При этом гнездо должно иметь глубину, которая будет составлять 25-30% от объема балки. Если речь идет о крыше с углом наклона в менее чем 35°, используется узел с двумя шипами. Для создания конструкции применяются металлические шурупы, гвозди, уголки, болты, а также деревянные косынки, шипы и брусья.
  2. Узел крепления к мауэрлату. Для крепления делается запил, или седло на стропиле, далее соединение фиксируется с помощью гвоздей, скоб и проволоки. Два гвоздя скрещивают между собой, а между ними по центру забывают третий. Так происходит крепление стропил двухскатной крыши и мауэрлата.
  3. Узел конькового соединения. Можно крепить встык, внахлест и на коньковой брус. Чаще всего это делают внахлест, в этом случае стропильные ноги соприкасаются между собой не торцами, а плоскостями. Крепление происходит при помощи шпильки, гвоздей или болта.

 

фото узела крепления к балке

узел крепления к балке

сземы узлов крапления к мауэрлату и коньку

узлы крапления к мауэрлату и коньку

 

Видео с ошибками при строительстве стропильной системы. Так строить нельзя:

Узлы: функции и характеристики

Любая скатная кровля имеет сложную конструкцию с множеством деталей, каждая из которых выполняет определенную функцию. Все они важны для надежной и безопасной эксплуатации жилого здания, поэтому стоит рассмотреть рактеристики и функции каждого узла.

В самом общем случае крыша со скатами имеет 4 узла, каждый из которых подразделяется на более мелкие детали:

  • стропильная система – основной опорный каркас скатной кровли;
  • кровельный ковер – изоляционный слой, защищающий от влаги, пара и холода;
  • система вентиляции;
  • кровельные материалы, служащие для внешней облицовки;
  • доборные элементы кровли.

Стропильная система состоит из мауэрлата, стоек, затяжек, подкосов и обрешетки, есть и другие узлы.Задача стропил – поддерживать скаты крыши с настеленной изоляцией и внешним покрытием под определенным углом. Схемы компоновки и соединения всех стропильных балок и материалы должны обеспечивать возлагаемую на них нагрузку.

Минимальный уклон скатов может быть 15 градусов, максимальный 45, чем он круче, тем более жесткая должна быть конструкция стропил.

Мауэрлат – брус с широким сечением, закрепляемый непосредственно на стены дома, и являющийся их связующим звеном со стропилами. Именно на него опираются наклонные балки. Затяжки – это брусья, которые крепятся перпендикулярно мауэрлату и проходят в несколько рядов на протяжении всей крыши, их количество зависит от длины здания. На балки затяжек опираются вертикальные стойки и наклонные подкосы, поддерживающие стропила кровли.



Соединенные затяжки, вертикальные стойки и наклонные подкосы формируют стропильные фермы. Выбирать их следует в зависимости от габаритов дома. Деревянные детали между собой крепятся на шурупы, анкеры или уголки.

Кровельный ковер настилается на стропильный каркас и служит для защиты от ветра, холода, влаги и пара. Он полностью закрывает крышу, поверх него устанавливается чистовое декоративное покрытие. В соответствии со сводом правил о кровлях СП 17-13330-2011 кровельный ковер формируется за счет сплошной или частичной приклейки слоев тепло-, гидро- и пароизоляции, рулонных, распыляемых, обмазочных или листовых материалов, стяжки или профлиста.


Важный момент при монтаже скатной крыши – это вентиляция, об установке которой нужно позаботиться еще до настила защитным и декоративным покрытием. Благодаря ей повышается эффективность утеплителя, между слоями не скапливается конденсат, и срок службы деревянных деталей стропил увеличивается.

    Для вентиляции используют специальные элементы – продухи, которые бывают нескольких видов.

    • карнизные – устанавливаются вдоль карнизных свесов между стеной и крышей в виде непрерывных щелей шириной 20 – 25 мм (непрерывные) или отдельных отверстий (точечные);
    • коньковые продухи делают на коньке в виде сплошной непрерывной щели шириной 20 – 50 мм или отдельных отверстий – флюгарок;
    • аэраторы – приспособления в виде трубок с колпаками, устанавливаемые в кровельное покрытие, вентиляция и вывод водяных паров в них происходит за счет перепадов температуры и давления снаружи и внутри корпуса.



    Внешнее кровельное покрытие служит дополнительной защитой от внешних погодных факторов и является декоративным элементом. Для того чтобы крыша дома смотрелась представительно, сегодня создано множество отделочных материалов.

    Выбирать следует такую облицовку, чтобы она прослужила длительное время и гармонично вписывалась в экстерьер здания.

    • Металлочерепица и профильные металлические листы – это одни из самых популярных материалов при облицовке кровли. Они легкие, прочные, а наружное полимерное покрытие надежно защищает от холода, влаги и ультрафиолета, при этом есть возможность выбора множества расцветок.
    • Ондулин для облицовки скатной крыши хорош тем, что легок и прост в установке, является хорошим теплоизолятором, защищен от влаги, имеет низкую стоимость. Представлены различные расцветки этого материала.
    • Обычная черепица, сделанная из минерального сырья, тоже широко применяется при обустройстве кровли, имеет благородный натуральный вид. Недостатками является ее большой вес – потребуется возводить прочные стропила, и хрупкость этого материала.



    В дополнение к внешней облицовке скатной крыши идут доборные элементы. Они важны для завершения цельной конструкции, выполняют полезные защитные функции.

    Карнизный узел закрывает нижнюю часть крыши и служит для защиты стропильной системы снаружи. Его планки обычно крепятся к кровле с нахлестом 10 – 15 см. Крепление осуществляется с помощью кровельных саморезов с резиновой изолирующей прокладкой на расстоянии 20 – 30 см во всю длину перекрытия.

    Фронтонный узел кровли служит дополнительной поддержкой стропильной системы сбоку, является декоративным элементом, может служить стеной с окнами для мансарды. Фронтон может быть изготовлен из дерева, обрешетки с сайдингом, профильного листа, кирпича или газосиликатных блоков. Кровельное покрытие фронтонного узла закрывается торцевой планкой. Она выполняет декоративную функцию, защищает от влаги и разбалтывания металлочерепицу или другой материал под действием ветра.


    Ендова – это соединительный узел между двумя скатами крыши, представляющий вогнутый угол. Без нее не обойтись в многощипцовых, бубновых или Т-образных кровлях. Конструктив ендовы представляет собой металлическую или пластиковую угловую планку, которая крепится к обрешетке стропил с нахлестом до 10 см.

    Правильный монтаж ендовы необходим для надежной защиты кровли от непогоды и эффективного ливнестока.

    Планки примыкания устанавливаются в тех местах, где кровельное покрытие примыкает к стене дома или трубе дымохода. Они должны обеспечивать надежную герметизацию, для отсутствия щелей можно дополнительно обработать их силиконом или герметиком, снабдить резиновыми прокладками. Изготовляются планки примыкания из металла или пластика, крепятся на анкеры или саморезы.


    Коньковый узел устанавливается на стык двух скатов и является завершающим этапом монтажа кровельного покрытия. Его необходимо монтировать поверх облицовочного материала. Крепление осуществляется на саморезы с шагом 10 – 15 см, нахлест должен быть не менее 10 см. Для надежности конструкции нужно выбирать металлический конек, совпадающий по цвету с оттенком кровельного покрытия.

    Узел надо сделать герметичным, но при необходимости снабдить коньковыми продухами.


    Соединительные элементы

    Чтобы крыша получилась надежной, узлы стропильной системы должны правильно соединяться. Нужно при этом учесть направление и силу нагрузок (как статических, так и динамических). А еще важно предусмотреть возможное растрескивание дерева от усушки, сделав так, чтобы узлы системы стропил при этом не перестали исправно работать.

    Ранее все детали стропильной системы скрепляли между собой врубками. Это надежно, но не слишком экономно. Ведь для этого нужно, чтобы деревянные конструкции имели большие сечения, которые позволяли бы делать врубки безопасно ослабляя деревянные элементы.

    Поэтому в нынешнее время узлы стропил скрепляют не врубками, а нагелями и болтами.

    Способы крепления стропил

    Способы крепления стропильных ног.

    Популярно применение перфорированных стальных накладок, имеющих покрытие от коррозии. Закрепляют накладки гвоздями или пластинами с зубцами, утопленными в дерево. Такой крепеж для стропильной системы удобен тем, что:

    • Накладки уменьшают расход дерева на одну пятую, так как требуются элементы меньшего сечения, чем при врубке;
    • они могут монтироваться мастером с не очень большим опытом;
    • они закрепляются весьма быстро.

    Крепежные пластины для стропил

    Перфорированные пластины использующиеся для крепления стропил.

    На последок можете посмотреть полезное видео в котором рассказывается о всех самых важных моментах конструирования стропильной системы крыши.

    Материал подготовлен авторами проекта SRBU.RU

    Технология строительства кровли

    Строительство кровельной конструкции каркасного дома начинается:

    • С разметки обвязки снизу конструкции.
    • Далее осуществляется расчет конструкции, проверяется параллельность между отдельными ее элементами.
    • Производится выравнивание диагоналей деревянных досок обвязки.

    Технология монтажа (пошаговая инструкция)

    • В первую очередь нужно стремиться выдерживать параметры каркасной конструкции крыши, указанные в проектах. При строительстве каркасного дома в регионе с сильными ветровыми нагрузками нижняя обвязка кровельной конструкции, верхний участок крайнего этажа связываются шпильками.
    • Монтаж балки конька начинается с обустройства двух подпорок, которые фиксируются на середине обвязки. Они должны быть выставлены четко под уровень, меж ними натягивается шнур, необходимый для ориентира при монтаже трех промежуточных опор. Балка конька должна быть смонтирована четко под уровень на пять опорных брусьев.
    • Длина балки конька составляет от 11 метров, состоит она из 4 досок, сечение которых 3,8х10х15 см. Ее высота получается порядка 25 см.
    • Стыки досок на торцах раздвигаются в стороны. Далее через каждые 2 м скрепляются лаги, для чего используются металлические пластины. Осуществляется разметка месторасположения каждого отдельного элемента стропильной системы (четко по чертежам).
    • Монтаж готовой балки осуществляется на опоры, временно связанные досками между собой. Чтобы не допустить величину стропильного пролета более 2,7 м, их необходимо упереть с каждой стороны на промежуточную стенку.

    Монтаж стропильных ног вальмовой крыши

    Важно! Все стропила должны быть изготовлены по единому шаблону. А для получения ровной поверхности крыши все доски, имеющие кривизну, укладываются изгибом , далее натягиваются к стенке (промежуточной) и между собой соединяются гвоздями.

    Источники

    • https://obustroeno.com/stroitelstvo/elementy-konstrukcii/160169-stropilnaya-sistema-kryshi
    • http://landshaftdizajn.ru/stropilnaya-sistema/
    • https://srbu.ru/krysha/150-stropilnaya-sistema-dvukhskatnoj-kryshi.html
    • https://KrovGid.com/krovlya/derevyannye-stropila-dlya-kryshy.html
    • http://www.krovmarket.ru/krovlya/stropilnye-sistemy-i-konstruktsii/
    • http://stroychik.ru/krysha/stropilnaya-sistema-dvuxskatnoj-kryshi
    • https://kryshadoma.com/montazh-i-remont-krovli/kak-sdelat-kryshu-karkasnogo-doma-ustroystvo-stropil-i-krovli.html
    • http://KrovlyaKrishi.ru/stropilnaya-sistema/stropila/vidy-stropilnyx-sistem.html
    • http://stroicod.ru/vidyrabot/stroitel/delaem-kryshu-v-karkasnom-dome-samostoyatelno.html
    • https://srbu.ru/krysha/152-stropilnaya-sistema-kryshi-ustrojstvo.html
    • https://kryshadoma.com/stropilnaya-sistema/elementy-stropilnoy-sistemy-iz-chego-sostoit-konstruktsiya-pravila-ustroystva.html
    • http://karkasnik.su/stroitelstvo-karkasnogo-doma/krysha/stropilnaya-sistema-kryshi-elementy-vidy-krepleniya-raschet
    • http://www.stroy-podskazka.ru/krysha/skatnaya-krovlya/
    • https://elka-palka.ru/article/stropilnye-sistemy-nesuschie-konstruktsii

    [свернуть]
    Помогла статья? Оцените её
    1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
    Загрузка...