Обзор существующей схемы стропил двухскатной крыши

Двускатная крыша с давних времен является самым распространенным типом кровли при строительстве малоэтажного дома.
Простая конструкция, отличная устойчивость и приспособленность к различным климатическим условиям наряду со стандартным подходом в строительстве и быстротой возведения стропильной системы являются весомыми аргументами, проверенными многолетней строительной практикой.

Монтаж мауэрлата

Мауэрлат — это фактически несущий брус, который устанавливается на верхушке возведённых стен и играет роль опоры для всей конструкции крыши. Для мауэрлата выбираем брус сечением 100×100 мм или 150×150 мм, в зависимости от размера каркаса и его будущего веса.

Монтаж мауэрлата можно производить несколькими способами. Наиболее распространённый из них заключается в креплении бруса непосредственно к верхней части стены. Для этого в стену крепятся металлические шпильки, а в брусе делаются отверстия для крепления. Под мауэрлат укладывается слой изоляционного материала, после чего брус «надевается» на шпильки и фиксируется болтами. Если стена широкая — брус можно обложить кирпичом, что придаст основе для крыши большей прочности.

Также можно зафиксировать мауэрлат с помощью бетонной замазки, но лучшим вариантом будет всё же фиксация бруса на специальных шпильках. Впрочем, для большей прочности можно использовать сразу несколько вариантов установки.

Устройство стропильной системы двускатной крыши

Как и любая крыша, двускатная конструкция состоит из несущей системы, которая включает в себя опорные и поддерживающие фрагменты, и ограждающей части, объединяющей все слои кровельного пирога. Основой для укладки кровельного пирога является стропильный каркас, от строения которого зависит форма крыши.

Все узлы стропильной системы должны обеспечивать прочность и надёжность конструкции, чтобы готовая крыша смогла выдержать расчётные нагрузки

В состав стропильной системы входят следующие элементы.

  1. Мауэрлат — опорный брус сечением не менее 100Х150 мм, удерживающий всю систему. Он укладывается по верхнему краю наружных стен, на которые будут опираться стропила, и передаёт на стены распределённую нагрузку.
  2. Стропила — парные составляющие каркаса из досок или бруса, образующие при монтаже треугольник — ведущий фрагмент скатной крыши. Сечение стропильных ног и шаг их установки зависят от укрывного материала и приходящихся на кровлю нагрузок. Опираются стропила на мауэрлат или балки перекрытия либо на верхнюю обвязку и верхние венцы в каркасных и рубленых постройках.
  3. Лежень — брус сечением 100Х100 или 150Х150 мм, который укладывается на внутренние стены дома (если имеются) и выполняет такую же роль, что и мауэрлат — распределение и передача нагрузки от веса крыши, только не на внешние стены, а на внутренние перегородки.
  4. Затяжка (подстропильная балка) — нижняя часть образованного парами стропил треугольника, связывающая их основания. Используется при возведении каркаса из висячих стропил.
  5. Стойки — вертикальные опоры, забирающие часть стропильных нагрузок на себя. Обычно изготавливаются из досок сечением не менее 25Х150 мм. Каркас со стойками сложнее в монтаже, но конструкция получается гораздо надёжнее.
  6. Прогоны — поперечины, скрепляющие стропильные ноги.
  7. Подкосы — поддерживающие звенья несущей системы крыши, которые соединяют стропила с остальными элементами конструкции, усиливая таким образом её жёсткость. Благодаря этому стропильная система обретает способность выдерживать большие нагрузки.

    Чтобы понять, как работает стропильная система и выбрать правильно технологию монтажа, первоначально нужно ознакомиться со всеми её конструктивными узлами

  8. Конёк — место соединения стропильных ног. Он расположен горизонтально в самой верхней точке крыши и проходит через все пары стропил, получив за это название конькового хребта.

    Коньковый прогон представляет собой горизонтальную балку, которую монтируют в самых верхних частях стропильных ферм

  9. Кобылки — отрезки досок для наращивания стропил. Используются, если длины стропильных ног недостаточно для обустройства карнизных свесов.

    Применение кобылок позволяет использовать для изготовления стропильной конструкции доски и брусья меньшей длины, но главный плюс этих элементов заключается в возможности изменить линию свода крыши и сделать конструкцию более фигурной

Устройство стропильной системы двускатной крыши

Расчеты

Можно проводить расчет двухскатной крыши по онлайн – калькулятору, располагая на чертежах данные, которые «выдала» машина. Можно сделать это вручную, однако в этом случае вероятность ошибки возрастает, что скажется впоследствии на качестве возводимой конструкции.

Читайте также:  Как забить гвоздь в бетонную стену молотком

Расчёты для чертежей содержат необходимые исходные данные:

  •  Длина фронтонной части дома (F);
  •  Длина по коньку (D);
  •  Высота конька (H);
  •  Длина стропильной ноги (L), а если необходимо – увеличение длины стропила для установки карнизного свеса с необходимой шириной (I);
  •  Все виды нагрузок.
  •  Шаг, по которому устанавливали стропила.

Крутизна ската и высота конька

Проведем вычисления высоты конька крыши над мауэрлатом. Основой большей части коньковых узлов двухскатной кровли является треугольник, а на него действуют законы тригонометрии.

При симметричной крыше конёк располагается посередине между точками опоры стропил, поэтому используем формулу: f=F/2.

Если у вас скаты несимметричные, то на чертеже нужно сделать следующее:

  •  Линию F проецируем туда, где расположена линия конька крыши;
  •  Измеряем получившееся расстояние между ней и мауэрлатом с каждой стороны. Помните, что крутизна скатов будет различной;
  •  Теперь используем формулу H=f×tg a.

Можно доверить все вычисления машине, воспользовавшись калькулятором вычислений, а затем перенести данные на чертеж.

Длина стропильной ноги

Расстояние между каждой ногой стропил зависит от следующих параметров:

  •  Материала;
  •  Массивности конструкции;
  •  Климата региона.

Когда пролёт больше длины стропил, их можно удлинять. При этом высота сечения не может быть меньше, только толщина. Вариант менее рациональный – удлинить стропильный брус с использованием соединительных вставок или накладных брусков.

Расчеты длины стропильной ноги базируются на теореме Пифагора. Она позволяет вычислить длину гипотенузы при условии наличия данных катетов. Такой катет – один из 3 элементов:

  •  Высота конька;
  •  Высота верхнего узла;
  •  Высота верхнего края.

Каким будет этот элемент и место его расположения, зависит от типа двухскатной крыши. Измеряют их с помощью строительного уровня.

Несмотря на кажущуюся простоту вычислений, лучше доверить их онлайн – калькулятору. Чтобы получить правильные расчеты двухскатной конструкции, достаточно ввести нужные данные в указанные поля. К тому же существуют специальные расчетные программы, которые «выдадут» нужные параметры без ввода данных. Для расчета достаточно в нужном месте поместить форму конструкции. Затем полученные данные отражают на чертежах.

Нагрузка на стропильную систему

Для того чтобы снизить нагрузку на стены, применяют упоры вертикального или углового типа. При использовании «усилителей» нужно изменять направление «негативного» воздействия усилий.

Вычисления ведутся с учетом 3 типов нагрузок:

  1. Постоянные. К их числу относят массу кровельных материалов, обрешетки и слоев утеплителя. При наличии эксплуатируемого чердака к этой нагрузке относят вес материалов для отделки. Чтобы узнать массу кровельных материалов, нужно изучить их технические характеристики. Так, металлические материалы – самые легкие, натуральная отделка в виде сланца или керамики – самая тяжелая.
  2.  Переменные. Вычисления сложные, так как часть нагрузки зависит от климатических условий, которые постоянно меняются, однако эти данные не учитываются. Сведения берут из справочника СНиПА, в котором размещены таблицы, составленные около 50 лет назад. За эти годы поменялись многие важные показатели: высота покрова снега, сила ветра и его преобладающее направление. Чтобы «подстраховаться» в этой непростой ситуации, архитекторы используют специальный коэффициент, который называют запасом прочности. Для правильных значений каждый элемент нужно умножать на 1.4. Эта цифра актуальна для жилых зданий. Истинную нагрузку от ветра и снега также вычисляют с помощью «подстраховки». Коэффициент поправки основывается на длине крыши. Учитывают также расположение дома.
  3.  Индивидуальные. Так называют нагрузки, возникающие при специфических условиях: торнадо, ураганах или других катаклизмах.

Расчет трех типов нагрузок ведется с учетом коэффициента запаса прочности по отношению всех конструкции: стоек, растяжек, прогонов и других. Только после того, как будут высчитаны все показатели, можно переходить к построению чертежа двухскатной кровли.

Монтаж и сборка стропил

До установки стропил выполняется крепление мауэрлата к продольным стенам с использованием анкерных болтов. Затем определяется оптимальное сечение стропильных ног с учетом их длины и шага между ними. Если требуются пиломатериалы не той ширины и длины, которые имеются в наличии, то нужные размеры достигаются путем их сращивания с помощью крепежных элементов. При использовании утеплителя расстояние между стропилами необходимо подобрать таким образом, чтобы теплоизоляционный материал пришлось обрезать как можно меньше. Установку стропил двускатной крыши производят в следующем порядке:

Монтаж и сборка стропил
  1. Изготавливается шаблон, который будет использоваться при создании стропильных ферм. Для этого две доски (длиной, равной длине стропильной ноги) соединяются между собой гвоздем с одного края.
  2. Свободные концы досок этой конструкции (ножниц) кладутся на опоры, в тех местах, куда будут опираться стропильные ноги. Таким образом, получится угол наклона ската крыши, который фиксируется несколькими гвоздями. Для лучшей фиксации угла между досками закрепляется поперечная перекладина.
  3. Изготавливается второй шаблон (лучше из фанеры) для выполнения монтажных запилов на стропилах.
  4. С помощью этого шаблона на стропилах вырезаются монтажные запилы. Затем стропила соединяются под углом наклона ската. Получается треугольник, который называют стропильной фермой. Его поднимают на крышу, используя вспомогательные конструкции (лестницу, лаги и др.), и прикрепляют к мауэрлату.
  5. Сначала устанавливаются две крайние фронтонные фермы. Чтобы выполнить правильную горизонтальную и вертикальную установку, к ним крепят временные подкосы.
  6. Между вершинами крайних ферм протягивается шнур, обозначающий будущий конек и указывающий уровень для остальных промежуточных стропил.
  7. После этого поднимаются и устанавливаются все остальные стропильные фермы на соответствующем друг от друга расстоянии (минимум 0,6 м).
  8. Громоздкие конструкции при необходимости укрепляются подкосами, ригелями, подпорами и др.
  9. Коньковый брус устанавливается на специальных опорах. К нему крепятся диагональные, промежуточные и короткие стропила.
Читайте также:  Как установить пластиковые окна в деревянный дом

Заключение

Вы, надеюсь, поняли, как сделать двухскатную крышу своими руками – самое главное, это правильные расчёты шага, сечения стропильных ног и уклона. Если же вас интересуют отдельные моменты, такие как крепления мауэрлата, стропил или кровельные работы, то это темы для отдельных статей, с которыми вы тоже сможете ознакомиться на нашем сайте.

Заключение
Заключение
Заключение
Заключение

Похожие публикации

  • Читать Построй хаммам своими руками — Полное руководство
  • Читать Как сделать кормушки для кур своими руками
  • Читать Как сделать металлоискатель своими руками
  • Читать Как сделать лизуна своими руками
  • Читать Как сделать охотничий нож своими руками
  • Читать Как сделать траворезку своими руками
Заключение
Заключение

Соединение стропил с мауэрлатом

Существуют различные виды крепления, многое зависит от материала стен.

Крепление бывает жёстким или скользящим, съёмным или закрытым:

  1. Закрытое скользящее крепление представляет собой уголок с проушиной, который закреплён со стороны мауэрлата. К стропилу крепится формованная металлическая пластина, заранее продетая в проушину.
  2. Скользящее крепление открытого типа очень напоминает первый вариант. Отличие в том, что она не имеет проушины, а крепится металлическим уголком, который загибается через формованную пластину, прикреплённую к стропиле. Первый и второй вариант используется в случаях, если дом возведён из деревянных бревён, так как такие конструкции имеют подвижные стены, могут набухать или рассыпаться в зависимости от времени года. Чтобы каркас крыши не повело, данный вариант является оптимальным решением.
  3. Жёсткие крепления используются при строительстве из газоблочных блоков, газосиликата. Осуществляется за счёт стальных уголков толщиной 2 мм. Заранее делаются запилы в стропилах, которые становятся на мауэрлат, затем болтовым соединением с гайкой, а также саморезами прикрепляется уголок.
  4. Ещё один вариант, уголок с ребром жёсткости. Он крепится без запиливания, но с большим количеством саморезов.

Существуют также более старинные и бюджетные способы крепления, но не менее надёжные. Например, проволочная скрутка, скоба или подкладка из досок.

Конструкция, виды и монтаж стропильной системы двускатной крыши дома

Двускатная крыша – самый простой, недорогой и потому весьма популярный в частном домостроении вид крыши. Такую конструкцию можно вполне построить своими руками, если имеются хотя бы некоторые строительные навыки. Главным элементом крыши является ее стропильная система, от правильного монтажа которой зависит прочность и долговечность всего здания.

Элементы конструкции двускатной крыши

Для строительства стропильной системы любой крыши обычно выбирают древесину хвойных пород (сосна), прочную, легкую, долговечную и недорогую.

Чтобы правильно составить проект двускатной крыши, нужно хорошо знать, из каких элементов она состоит. Рассмотрим ее основные конструктивные элементы:

Мауэрлат – брус квадратного сечения размером от 100 мм до 150 мм, который прокладывается по периметру дома с креплением на несущих стенах. Служит для того, чтобы передавать нагрузку от стропил на несущие стены.

Читайте также:  Возведение кирпичной печи в бане – основные детали процесса

Стропильные ноги (стропила) – доски с сечением 50 (100)х150 мм, формирующие основной контур крыши и образующие треугольник. Они равномерно передают нагрузку от кровли на мауэрлат. Устанавливаются на расстоянии друг от друга от 60 до 120 см, что зависит от тяжести кровельного покрытия.

Соединение стропил в коньке

Другой важнейший узел стропильной фермы – узел крепления стропил в коньковой части. В частном домостроительстве для этих целей чаще всего применяют следующие варианты креплений:

  • внахлест;
  • встык;
  • с помощью врубки вполдерева.

Крепление внахлест считается самым простым вариантом. Верхние края парных стропилин просто-напросто накладывают друг на друга. Затем в обоих торцах выполняют отверстие и фиксируют соединение шпилькой или болтом с гайкой.

Для соединения встык верхние торцы стропильных ног спиливают под углом для того, чтобы появилась возможность совместить спиленные поверхности. Крепление выполняется с помощью гвоздей, которые забивают в торец коньковой части через обе стропильные ноги. Чтобы дополнительно зафиксировать гвоздевое соединение, используют деревянные горизонтальные накладки или металлические пластины, которые накладывают поверх соединения с двух сторон фермы.

Соединение стропил в коньке

Соединение вполдерева предусматривает предварительное выпиливание на верхних концах стропилин выемок на половину толщины бруса. Это позволяет совместить стропилины в коньке, как детали конструктора, не увеличивая при этом толщину конькового узла (как происходит при соединении внахлест). После совмещения деталей, их фиксируют гвоздями, болтами или нагелями.

Кроме описанных способов существуют и другие, менее распространенные. Например, соединение «шип-паз». Оно не является популярным, так как требует большого профессионализма от плотника. Суть крепления в том, что в одной стропилине выполняется углубление-паз, а на другой вырезается шип. Шип и паз совмещают и скрепляют гвоздевым боем или нагелем.

Одно из возможных соединений стропилин в коньке (встык, через коньковый прогон) рассматривается в видео:

Стропильная система чердака

Стропильная система чердака

Такая стропильная система двухскатной крыши своими руками является самой простой в техническом исполнении. Почему? Во-первых, потому что не нужно рассчитывать устройство стропил в зависимости от материала и расположения утеплителя.

А во-вторых, размеры сечения нам тоже не понадобятся.

Проще всего «укротить» двухскатную крышу правильной треугольной формы, ведь все ее составные части будут иметь идентичные размеры.

Кроме того у этой системы есть еще несколько неоспоримых преимуществ:

  • сечение стропил и брусьев обладает высоким запасом для несущей способности;
  • эта форма очень надежна, так как нагрузка на конструкцию распределяется равномерно, и исчезает риск деформации стропильных ног;
  • треугольная стропильная система – независимая конструкция, поэтому при возникновении неполадок в других элементах здания, она остается неповрежденной;
  • балка, укладываемая с небольшим выступом, выполняет также функцию каркаса для всего веса кровли – а это дополнительная надежность всего здания в целом.

Как правильно рассчитать показатели

При расчете плана мансарды и воплощением его в жизнь важное место занимает то, насколько правильно были найдены все показатели. Сначала нужно найти значение площади мансардного этажа

Обратите внимание на то, какие размеры у него являются наиболее оптимальными:

  1. Высота этажа – 2 м.
  2. Оптимальная ширина – 3 м.

Основное правило при расчете полезной площади заключается в том, что нужно учитывать расстояние от изгиба потолка до поверхности пола. Рекомендуется придерживаться значения в 0,9 м или больше. Остальную площадь мансардного этажа можно считать глухой, ее использовать для проживания попросту нерационально.

  1. Высчитываете углы наклона боковых и коньковых стропил.
  2. Рассчитываете количество материала, который необходим для изготовления стропильной системы (коньковой и боковых частей).
  3. Определяете параметры обрешетки.
  4. Считаете, какое количество материала нужно потратить для изготовления обрешетки.
  5. Сводите все данные и составляете полный список материалов.

И на последнем шаге придется посчитать затраты на материалы. Все зависит напрямую от размеров конструкции и варианта исполнения. Также нужно учесть затраты на изготовление – если вы будете нанимать работников, то приготовьтесь отдать еще как минимум 75% от стоимости материала.