Безраспорная стропильная система двухскатной крыши

Стропильная система – неотъемлемая составляющая любой кровли, поэтому вопрос об ее видах и, конечно, особенностях каждого из них весьма актуален. В статье мы постараемся разобраться во всем, помогут нам в этом фотоматериалы и пояснения специалистов.

Какие конструкции крыш бывают?

Для начала стоит разобраться с тем, какие же конструкции крыш существуют, и каковы их особенности? Итак, первый параметр, по которому разделяют кровли – уклон. Если между двумя краями его значение составляет около трех процентов, то речь идет о плоской конструкции. Когда уклон более крутой, то такие крыши называются скатными. Первые в основном нашли себя при строительстве гаражей, бань, подсобных помещений, а также многоэтажных домов. Стоит отметить, что такие крыши бывают только односкатными, т.е. вся поверхность находится в одной плоскости, исключением являются здания огромной площади.

Частным случаем двускатной кровли является мансардная, ее особенность – ломаные линии ската.

Разберем более сложные варианты. Вальмовыми называются четырехскатные конструкции, их главное отличие от стандартных – две вальмы вместо фронтонов, откуда, собственно говоря, и пошло название. К ее преимуществам относится повышенная прочность, возможность сконструировать большие свесы абсолютно со всех сторон и тем самым защитить здание от капризов погоды. Да и внешний вид она имеет довольно привлекательный. Разновидность же такого типа – полувальмовая кровля, используемая преимущественно в ветреных регионах. Ее треугольный скат располагается несколько выше трапециевидных и имеет усеченный вид. Если же все 4 ската выполнены в виде треугольников, сходящихся в самой верхней точке, то это шатровая крыша.

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.

Щипцовая крыша

Кровля щипцовая — это крыша самая тяжёлая в устройстве кровель, потому что в конструкции имеются очень много ендов, разжелобков, ребер. Она по большей части применяется в строениях с многоугольным проектом сооружения, тяжёлой архитектурой.

Щипцовую вальмовую кровлю часто используют в строительных работах частных строений. Шпиль имеет художественный характер, и ставят подобные компоненты на башни и куполовидные кровли.

Эти крыши полезного смысла не несут, но исполняют существенную работу в разработке стиля архитектуры постройки. В частном строительстве щипцовая кровля является комплексом нескольких форм, порой таких замысловатых, что даже тяжело их узнать.

На сегодня популярными считаются двухуровневые покрытия и полувальмовые крыши.

Для вас!

Самая обычная конструкция эта пересечение меж собой под угол 90? 2-ух скатных кровель.

Система стропил многощипцовой кровли складывается из стропилин, мауэрлата, прогонов (балок). Элемент такого рода, как мауэрлат перераспределяет нагрузки от кровли на стены дома через стропильные ноги и подобным образом совмещается со стенками.

Он собой представляет бруски из древесины 150хсто милиметров и 150х150 мм. А еще чтобы это сделать применяют кусочки бруска, имеющие длину 1,5 метра. Собирают стропилины для подобной крыши из сухих сосновых дощечек, какие имеют сечение 150х50 мм.

Стропилины могут быть висячие и наслонные – это подчиняется от отсутствия или наличия добавочных опор, а еще от системы многощипцовой кровли. В устройстве кровли могут сразу применяться два вида стропилин.

В местах, где сочленяются двускатные кровли, ставят накосные или диагональные стропильные ноги, на какие будут опираться нарожники (короткие стропильные ноги). Благодаря тому, что на диагональные стропилины работает весьма не маленькая нагрузка, их нужно усиливать – соединять в 2-е дощечки.

Сверху стропилины объединяют коньковым прогоном, сделанным из сплоченных меж собой дощечек или бруска. Если потребуется ставятся добавочные промежуточные прогоны.

Совет!

Когда установят систему стропил, кладут водоизоляционную пленку полосками, перпендикулярно направлению ската, с напуском не меньше 15 см, а еще с необходимой проклейкой соединений при помощи соединительных лент.

Читайте также:  Вентиляция производственных помещений — виды систем, требования

Особое внимание следует выделять местам, где размещены ендовы, потому что по ним будут идти большие водные потоки. По стропилинам нашивают бруски контробрешетки после укладывания водоизоляционного слоя

По большей части для исполнения работ такого типа используют бруски, сечением 50х50 мм или же дощечки 32хсто милиметров. Каркас из рамы следует проводить в согласии с руководствами по подобранному кровельному покрытию

По стропилинам нашивают бруски контробрешетки после укладывания водоизоляционного слоя. По большей части для исполнения работ такого типа используют бруски, сечением 50х50 мм или же дощечки 32хсто милиметров. Каркас из рамы следует проводить в согласии с руководствами по подобранному кровельному покрытию.

Когда и почему нельзя пользоваться этим методом крепления стропильной системы?

На сложных вальмовых или двускатных крышах с различными углами наклона скатов. Почему? Угол стропила (или кобылки, если оно имеет недостаточную длину) с каждого ската крыши будет различным. Это значит, что во время устройства карнизной части кровли возникнут проблемы. Если вы пожелаете сделать одинаковой ширину карниза по всему периметру здания, на каждой стене он будет располагаться на различной высоте. Если вы пожелаете сделать все карнизы на одинаковой высоте, то у каждой стены они будут иметь различную ширину. Нужно вспомнить школьные уроки о треугольниках. Само собой разумеется, что и первый, и второй варианты для здания неприемлемые. На таких зданиях стропильные ноги должны крепиться только на балках перекрытия, только так можно сделать карниз одинаковым по ширине вокруг всего здания. А если крыша с эркером, то вариант крепления стропильных ног на мауэрлате даже теоретически рассматривать не имеет смысла.

Сложная ломанная вальмовая крыша

Во время реконструкции или ремонта старых или аварийных зданий. Опытные строители сразу определяют углы наклона скатов. Если в местах их пресечения линии кровельных покрытий образуют прямоугольный треугольник, то наклон скатов одинаковый, если волны покрытия не совпадают – крепить стропила придется на балках.

Реконструкция крыши

Верхние ряды несущих стен в таком плачевном состоянии, что прикрепить к ним мауэрлат с необходимыми показателями прочности очень трудно. Приходится или разбирать несколько рядов кирпичей и класть их заново или бетонировать специальный армирующий пояс по всему периметру здания, и только после выполнения таких работ прочно фиксировать мауэрлаты. Практика показывает, что делать такие работы экономически невыгодно, да и времени уходит значительно больше, чем установить на потолке несущие балки.

Мауэрлат

Устройство и особенности стропильной системы

Понятно, что использование стропильной технологии направлено на формирование скатов крыши с наиболее рациональным для данной местности углом наклона ската. Чем круче угол наклона, тем быстрее и легче удаляются дождевая вода и снег.

Для оценки нагрузки можно использовать сведения метеорологической службы о мощности и максимальном давлении слоя снега на метре квадратном плоской крыши для различных регионов страны.

Для стропильной системы нагрузка на элементы стропильной системы снижается, исходя из угла наклона ската кровли:

  1. Для вариантов с углом наклона до 10-20о уменьшение давления массы снега крайне незначительно, в среднем на низкую кровлю приходится усилие в 80-90% от значения для плоской поверхности;
  2. Для скатов кровли, установленных под наклоном в 25о, нагрузка составит 70% от «плоской» величины, тогда как для угла в 65о давление снега снизится на 70-80%;
  3. На более крутых скатах давление вообще не берется во внимание, в этом случае расчет прочности стропильной системы делается на основе ветровой нагрузки.

Важно! Даже небольшой одноэтажный дом, с наклоном скатов кровли в 45о, расположенный в средней полосе России, при высоком уровне осадков получает дополнительную нагрузку от снега, достигающую 5 тонн.

Поэтому даже в небольших коттеджах и домах в качестве материала для устройства стропильной системы используют бревно или брус, сечением не менее 100-150 мм.

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши

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

Элементы стропильной системы двухскатной крышиЭлементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 2Элементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 3

  • 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.

Варианты фермы стропильной системы крыши

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.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши

  • 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.

Этапы возведения многощипцовой крыши

  • Снятие с сооружения всех необходимых замеров.
  • Создание проекта.
  • Правильный расчет размеров стропил и всех элементов конструкции.
  • Установка мауэрлата.
  • Монтаж стропильной системы.
  • Укладка гидро-, тепло- и пароизоляционного слоев.
  • Монтаж контробрешетки и обрешетки.
  • Укладка кровельного материала и устройство ендов и ребер жесткости.

Выбор уклона кровельных скатов напрямую зависит от выбранного кровельного материала, климатических особенностей местности, интенсивности ветровых нагрузок, а также размеров снежного покрова и архитектурных особенностей.

Многощипцовая крыша имеет достаточно сложную конструкцию, и для того, чтобы она была надежной защитой дома, она должна быть правильно смонтирована.

А для того чтобы это произошло, она нуждается в обустройстве таких элементов, как разжелобки, ендовы и ребра жесткости, от качества установки которых напрямую зависит надежность будущей кровли.

Рекомендуем это почитать:

  • Из чего делают шифер
  • Утепление мансарды сэндвич панелями
  • Размеры рулона рубероида

Схема стропильной системы вальмовой крыши

Вальмовые четырехскатные кровли превосходят по сложности возведения обычные двускатные модели. Это объясняется сложностью точной стыковки всех четырех скатов под требуемым уклоном. Такие крыши имеют два больших ската в форме трапеции и два торцевых ската в форме треугольника. При формировании стропильной системы и возникают основные трудности устройства вальмовой крыши.

Проект дома с вальмовой крышей учитывает, что уклон скатов должен находиться в пределах от 10 до 60 градусов. На выбор угла наклона влияет количество атмосферных осадков, материал кровельного покрытия, а также то, будет ли использоваться подкровельное пространство под мансардное помещение. В регионах с большим количеством осадков уклон должен быть не менее 45 градусов.

Схемой вальмовой крыши должны быть предусмотрены форма сечения, размеры и точное расположение всех конструктивных элементов каркаса. Помимо этого, в чертежах стропильной системы вальмовой крыши отражается длина конькового прогона, высота крыши, угол наклона скатов, ширина пролетов, методы усиления конструкции и специфика крепления элементов.

Схематическая конструкция вальмовой крыши

Учитывая, что накосные стропильные ноги имеют большую длину и являются опорными для нарожников, они нуждаются в усилении. Для этого применяют шпренгель, балку которого врезают в мауэрлат, а стойкой подпирают накосную ногу. Для усиления стропильной системы практикуют использование ветровой балки. Ее фиксируют с внутренней стороны центральных стропил по диагонали преимущественно с ветреной стороны дома.

В случае когда стропила имеют длину более 4,5 м для их усиления используют диагональные подкосы, применение которых позволяет выбрать для стропил брус меньшего сечения. Подкосы упираются в затяжки (балки перекрытия), которые не дают стропилам разъехаться. Если затяжки крепятся ближе к коньковому ригелю, они могут служить в качестве основания под обшивку потолка мансардного этажа.

В схеме стропил вальмовой крыши обосновывается целесообразность использования наслонных или висячих стропил, а также применения дополнительных усиливающих элементов. Если при расчетах выясняется, что параметры бруса не соответствуют требуемой нагрузке, возможно применение клееных или наборных стропильных балок. Эти модифицированные элементы значительно массивней и могут иметь большую длину.

Стропильная система дома с вальмовой кровлей

Если домостроение не имеет промежуточной несущей стены, то используют висячие стропильные ноги, которые опираются только на две опоры (на две стены дома). В этом случае стропила испытывают нагрузку на сжатие и изгиб. Ввиду того что стропильные ноги создают распирающие усилие на стены, применяют деревянную затяжку, которая соединяет между собой стропила. Обычно ее устанавливают внизу у основания стропильных ног.

Когда строение имеет промежуточную несущую стену или средние опорные столбы, используют схему наслонных стропил. В этом варианте стропила одним концом опираются на наружные стены, а для средней части ног опорой являются колонны или внутренняя несущая стена. При такой конструкции стропильные элементы работают на изгиб, подобно балке.

По сравнению с крышей, где используют висячие стропила, конструкция с наслонными стропильными ногами является более легкой. На возведение такой кровли расходуется меньше материалов, что уменьшает затраты на строительство. Возможно использование комбинированной стропильной системы в одной конструкции. Это происходит когда одна часть дома имеет внутреннюю несущую стену, а другая — нет. Для устройства крыши над таким строением используют оба варианта стропил.

Схема деревянных наслонных стропил с упором на один прогон для вальмовой крыши

Схему стропил вальмовой крыши с выносом применяют, когда необходимо произвести увеличение карниза. В этом случае стропильные ноги будут упираться в балки перекрытия. При устройстве вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия такой элемент как мауэрлат можно полностью исключить из конструкционной схемы. Вместо него предлагается применение деревянных выравнивающих прокладок.

Важные моменты при монтаже стропильной системы

Затяжка для стропильной системы выполняется из досок, соединенных между собой. Каждая доска обрезается до нужной длины. Для фиксации используют гвозди, гайки и шпильки со стропилами.

Чтобы предотвратить прогиб затяжки, потребуется ее соединить с коньком.

Следующий шаг предусматривает изготовление карнизных свесов. Стропила с недостаточной длиной для обустройства свесов наращивают искусственным способом. Для этого применяют доски-кобылки.

Длина 1 доски должна быть больше 40 см. Строители рекомендуют использовать в этих целях доски длиной в 60 см. Ее ширина может быть меньше ширины стропил.

«Кобылку» крепят к стропилам гвоздями. При этом соблюдается определенный просвет.

Чтобы его заполнить, потребуется прокладка-вкладыш. Если карнизные свесы установлены, то стропила окончательно крепят к мауэрлату. Для этого применяют металлические полосы, которыми оборачивают справа и слева стропильные ноги.

Полоса крепится к конструкции гвоздями либо шурупами, глубина которых составляет 30 см. Подобная технология предотвращает возможный срыв крыши при плохой погоде. Полосу можно заменить стальной проволокой, толщина которой превышает 6 мм.

Процесс монтажа стропильной системы крыши начинается с подготовительных работ. Надежность и внешний вид кровли зависят от качества установки стропил.

Устройство стропил четырехскатной кровли.

Видео-инструкция

Частное строительство уникально тем, что большинство застройщиков стараются возвести здание с индивидуальной чертой. Здесь может быть использованы все возможные дизайнерские трюки, советы друзей и знакомых, но каким бы ни был дом очень важно смонтировать основные узлы. Если возводится из дерева, то сруб можно приобрести в готовом виде, а что касается крыши, то здесь все посложнее. Узлы деревянных конструкций кровли – самая важная часть строительства. Они должны быть выполнены идеально верно, дабы здание прослужило вам максимально долго.

Какую крышу нужно ставить на сруб

Для крыши сруба с рублеными фронтонами подходит исключительно вариант со скользящими стропилами.

Всё это – из-за существенной усадки сруба. Сейчас речь идёт о щипцовых крышах. Всё просто: если какая-то часть сруба выше другой, то геометрия между этими частями после усадки изменится. Каждое бревно теряет в процессе усадки до 15% объёма в поперечнике, но это по довольно большому счёту. Для оцилиндрованного бревна стандарт – 6-8%.

Рубленый фронтон – это вот так:

Бревна в щипцовой (фронтон) части называются «самцы».

Если сруб – ровная коробка, то все его стены осядут одинаково. Но если какие-то части (фронтоны) выше других (продольные стены), то разница высоты между ними изменится, и если построить крышу на жёстко закреплённых стропилах, то её буквально сорвёт со сруба, самцы могут выпасть… В общем, это чревато серьёзной аварийной ситуацией.

Вот как происходит усадка рубленого фронтона:

Для каких срубов подойдут жёсткие стропильные конструкции? Для безщипцовых! Когда крыша ставится на ровную коробку каркаса – например, вальмовая крыша. Или можно сделать каркасный фронтон (забитыми досками, блокхаусом и т.п.)… Но это уже не совсем сруб будет в чистом виде.

Полноценный сруб со щипцовой кровлей может быть только с рубленым фронтоном. Почему? Потому что фронтон – это тоже часть дома, причём немалая. Если сделать его каркасным, то получится, что полдома – каркасной сборки. Может, это и практично, – потому что проще, – но в таком случае, практично весь дом строить по каркасной технологии. Срубы ставят ради их особенных достоинств, и если уж делать, то – делать с толком и без полумер.

Конструкция стропильной системы простой двухскатной крыши

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Крыша с двумя скатами наиболее распространенный вариант завершения коробки частного дома. При ее изготовлении важно грамотно подобрать сечения несущих элементов, выполнить надежное закрепление узлов и правильно выбрать тип конструкции. Стропильная система двухскатной крыши не имеет больших сложностей и вполне может быть изготовлена своими руками.