Как выровнять стропила в плоскости двухскатной крыши?

Работы по устройству крыш должны соответствовать требованиям СНиП РК 3.02-06-2002 «Крыши и кровли», СНиП II-26-76 «Кровли», СНиП 31-02-2001 «Дома жилые одноквартирные» и СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания». По несущей способности и нагрузкам конструкции крыш и кровли должны соответствовать СНиП 2.01.07 и выполняться в соответствии с указаниями СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции».

Конструкция стропил двускатной крыши

Есть два главных типа стропильных систем для двускатной крыши: наслонная и висячая. В первом случае имеются центральные опоры, упирающиеся в продольную внутреннюю перегородку здания. Во втором случае таких опор нет и чердачное пространство свободно. В устройстве стропильной системы двухскатной крыши можно выделить некоторые основные детали, изготовленные из брусков различного сечения:

  • мауэрлат служит для передачи нагрузки всей крыши на внешние стены здания. Он имеет вид квадратного в сечении бруса со стороной от 100 до 150 мм. К кирпичным или бетонным стенам его крепят с помощью анкеров, а в случае деревянных стен, роль мауэрлата могут играть брусья или бревна верхнего ряда внешних стен. В такой ситуации крепление стропил к мауэрлату производится сразу же без дополнительных элементов;

Прогоны и стойки в стропильных системах

Основными элементами подстропильной конструкции, направленной вдоль здания, являются долевые балки — прогоны. Прогоны покрытий предназначены для передачи действующих нагрузок (собственный вес, вес кровли, ветровые и снеговые нагрузки) на несущие конструкции.

  1. В чердачных крышах прогоны опираются на торцевые (боковые) и внутренние несущие стены или стойки, передающие давление от веса крыши на внутренние стены или столбы.
  2. В бесчердачных крышах прогоны опираются на несущие конструкции стен, ригелей или непосредственно на столбчатые фундаменты.
  3. В подвесных перекрытиях прогоны подвешивают к конструкциям колон и ферм.

Проектирование стропильной системы

Двухскатная крыша – достаточно простая конструкция, проектирование которой можно выполнить самостоятельно. При разработке проекта, в частности, следует учитывать :

  • размеры и конфигурацию постройки (в том числе принять во внимание наличие внутренней стены или опорных колонн);
  • материал, из которого выполнены строительные конструкции;
  • предназначение чердачного помещения (эксплуатируемое/неэксплуатируемое).

Важно правильно выбрать тип стропильной системы (наслонные или висячие стропила, ломаная крыша), а также выполнить ряд расчетов. Угол наклона скатов выбирается исходя из климатических особенностей региона – требуется учесть снеговую и ветровую нагрузку. Кроме того, на данный параметр влияет выбор кровельного материала.

На этапе проектирования необходимо рассчитать размеры элементов стропильной системы, в частности, длину и сечение стропильных ног, а также подобрать шаг установки стропил. Подготовленный чертеж должен содержать подробную информацию о том, как будет монтироваться конструкция. Выполняется схема каждого типа узла крепления с указанием необходимых крепежных элементов.

Для выполнения инженерных расчетов можно использовать соответствующую справочную информацию, в том числе таблицы подбора сечения и шага установки стропил в зависимости от угла наклона ската и кровельного материала. Следует правильно рассчитать, какой вес будет иметь сама конструкция крыши, для этого суммируется вес :

  • элементов стропильной системы и обрешетки;
  • кровельного покрытия;
  • гидроизоляционной мембраны;
  • утеплителя и пароизолятора;
  • внутренней обшивки чердачного помещения.

Точность расчетов при проектировании и правильный выбор технологии монтажа узлов позволит избежать деформации и разрушения крыши в процессе ее эксплуатации .

Для установки двухскатной крыши могут использоваться стропила висячие или наслонные. Особого подхода требует стропильная система ломаной двухскатной крыши, которая возводится при необходимости получить просторную мансарду. Ее устройство подразумевает применение принципов монтажа наслонных и висячих стропил.

Висячие стропильные фермы

Висячие стропила – конструкция, в которой предусмотрено опирание стропильных ног только на внешние стены сооружения. Висячие фермы могут устанавливаться для перекрывания пролетов, имеющих длину до 7-12 метров . К недостаткам висячих стропил относится большое усилие на распирание, которое передается стенам дома и может вызвать их деформацию или разрушение. Чтобы скомпенсировать распирание, требуется устройство горизонтальной затяжки.

Читайте также:  Как крепить поликарбонат к каркасу теплицы

Выбранная схема изготовления висячих стропильных ферм может предусматривать монтаж нижней затяжки, соединяющей нижние концы стропильных ног – в этом случае горизонтальные перемычки выполняют функцию лаг будущего пола чердачного помещения. Если затяжку (ригель) необходимо установить ближе к коньку, ее требуется крепить максимально прочно, так как чем выше расположена горизонтальная перемычка фермы, тем выше нагрузка, которую она испытывает. Ригель рекомендуется делать из деревянного бруса, толщина которого должна позволять выдерживать серьезные нагрузки на растяжение, либо из двух досок, закрепленных с обеих сторон пары стропильных ног.

Чтобы не делать лишнюю работу по подгонке каждой пары стропильных ног по месту установки фермы, рекомендуется воспользоваться шаблоном . С этой целью на подготовленный мауэрлат (после проверки его геометрических параметров и горизонтальности) следует поставить пару стропильных ног. В нижней части необходимо делать специальные запилы, чтобы установить стропила под заданным углом, строго симметрично. Верхние части стропил должны упираться друг в друга.

После точной подгонки деталей, стропила опускаются на землю (устройство стропильных ферм удобнее вести на ровной подготовленной площадке). По готовым стропилам изготавливаются шаблоны – их следует делать отдельно для правых и левых стропильных ног. Затем подготовленные элементы попарно поднимаются на крышу, где крепятся к основанию и между собой в коньке. На следующем этапе монтируются ригели, обеспечивающие жесткость конструкции и снимающие распорную нагрузку со стен.

Предварительное крепление элементов рекомендуется выполнять при помощи гвоздей, а после поверки геометрических параметров конструкции следует укрепить узлы металлическими пластинами или другим крепежом.

Если требуется обеспечить дополнительную жесткость конструкции, под стропила следует поставить дополнительные подпорки – подкосы. Устройство ферм с подкосами требуется при большой длине пролета двухскатной кровли или высоких внешних нагрузках на крышу.

Конструктивные элементы двухскатных крыш

Вся конструкция крыши состоит из разнообразных досок, балок, брусков, которые имеют разную длину и толщину. Ниже разберем все элементы по отдельности.

Мауэрлат

Должен быть выполнен из хвойного бруса квадратного сечения, размер может быть либо 10 либо 15 сантиметров. Он монтируется поверх всех несущих стен, на которые будет опираться конструкция крыши. Крепится мауэрлат должен анкерами или резьбовыми стержнями. Этот элемент служит для распределения всей нагрузки на несущие стены.

Стропильная нога

Представляет собой брус, пятнадцать сантиметров в ширину и пять в толщину. Из них будет устанавливаться тот самый треугольник контура крыши, именно этот элемент будет брать нагрузку от погодных явлений. Оптимальным шагом между стропилами считается расстояние от 0,5 до 1,3 метра. Чем тяжелей планируется использовать покрытие крыши, тем меньше нужно делать шаги. Еще расстояние между стропилами может зависеть непосредственно от формы покрытия крыши.

Лежень

Применяется аналогичный брус как для мауэрлата. Но в этом случае он должен укладываться по плоскости вдоль внутренней несущей стены или поверх специальных колонн. Лежень выполняет похожую с мауэрата функцию, а именно, служит для распределения нагрузки от кровельных стоек.

Затяжка

Затяжки применяются для монтажа висячей стропильной системы. Они соединяют стропила во избежания расползания.

Стойки

Применяется квадратный брус, располагаются эти элементы строго по вертикали, подпирая конек, для передачи нагрузки несущей стене или колонны внутри строения.

Подкосы

Своего рода передаточное звено от стропил до несущих элементов. Скрепив воедино затяжку и подкосы, получится ферма – очень крепкая конструкция. Ферма используется при больших пролётах, где ожидается большая нагрузка на изгиб.

Обрешетка

Доски укладывается поперёк на стропила. Служат для равномерного распределения массы кровли на стропила, кроме этого, обрешетка прибавляет жесткости всей конструкции. Чаще для обрешётки используются обрезная доска, хотя допустимо и использование не обрезной доски, но с предварительно удаленной корой. Если планируется установка мягкой кровли, к примеру битумная черепица, то обрешетка делается сплошной. В этом случае применяются влагостойкие листы фанеры.

Читайте также:  Как выбрать греющий кабель для обогрева крыши и водостоков?

Конек крыши

Самый верхний элемент всей крыши, устанавливается горизонтально, на нём закрепляются стропильные ноги по обе стороны скатов.

Свес крыши

Этот элемент представляет собой обыкновенный свес, который свисает за пределы стен на 40-50 сантиметров, образовывая козырёк. Служит для защиты от дождя и снега.

Кобылки

Используются в том случае, когда для свеса крыши не хватает длины стропил. Кобылки закрепляются на концах стропильных ног, тем самым удлиняя их. Обычно для этого применяются доски более мелкого сечения нежили для стропил.

Виды стропильных систем двускатной крыши

Двускатная стропильная система бывает с висячими и наслонными стропилами. Как одна, так и другая схемы могут быть применены для обустройства кровли из металлочерепицы. Чтобы знать, чем они отличаются друг от друга, и из каких элементов состоят, стоит рассмотреть каждую из них. Здесь нужно отметить, что в ниже представленных схемах указаны только лишь основные элементы стропильных систем, но при необходимости они могут быть усилены дополнительными деталями, о которых речь шла выше.

Наслонная стропильная система

Двускатная стропильная система наслонного типа опирается на внутреннюю стену здания

Наслонная стропильная система состоит из следующих основных элементов:

1 – Несущие стены.

2 – Мауэрлат.

3 – Стойка, установленная на лежень.

4 – Стропило.

5 – Обрешетка.

Наслонная система отличается от висячей тем, что устанавливается на строение, имеющее внутренние капитальные перегородки. Капитальные внутренние стены используются для закрепления на них лежня, на который устанавливаются стойки, подпирающие коньковый прогон, с которым скрепляются верхние концы стропильных ног. Затем на стропила фиксируются доски обрешетки.

Эта конструкция более популярна, чем висячая, так как надежна и проста в монтаже.

 Висячая стропильная система

Висячие стропила опираются только на боковые стены здания и соединяются на коньке

Схема висячей стропильной системы выглядит так, как показано на иллюстрации, и включает следующие основные элементы:

1 – Несущие стены.

2 – Мауэрлат.

3 – Стропило.

4 – Обрешетка.

5 – Затяжка (ригель).

Висячая система стропил монтируется на две внешние несущие стены, на которые предварительно закрепляется мауэрлат. Этот вариант крыши может быть применен только в том случае, если расстояние между несущими стенами составляет не более 7000 мм, так как кроме них дополнительная опора для стропильной конструкции кровли отсутствует. Такую систему обычно оснащают затяжками, подкрепленными откосами – эти элементы снимут часть нагрузки со стен строения.

Кроме наслонных и висячих систем, существуют комбинированные варианты, которые включают в себя отдельные элементы той и другой конструкции.

Когда стропильная системы будет выбрана, рекомендовано перед покупкой материалов, составить подробный чертеж крыши с проставленными размерами — так будет легче вычислить количество всего необходимого и сумму на их приобретение. Кроме этого, такая схема значительно поможет произвести монтажные работы. Но для того, чтобы составить чертеж, придется провести некоторые расчеты.

Подготовка материала

Огнебиозащита стропильных систем

Подготовка материала

Срок службы стропильной конструкции зависит от качества пиломатериала и его обработки. Для элементов конструкции необходимо подбирать сухую древесину, с уровнем влаги ниже 22%. Она должна быть гладкой и без сучков. Перед монтажом все детали проходят обработку двумя слоями антисептика и средства, препятствующего горению. При обработке стоит пользоваться кистью, а не распылителем, тогда состав лучше впитается. При выборе пиломатериала отдается предпочтение древесине хвойных пород.

Проекты и чертежи

В процессе планирования двускатной крыши готовится чертеж. Это схема будущей конструкции, где есть скаты, фронтон, конек. По сути, план представляет собой рисунок с проработанными элементами в разных проекциях, отображающий способы завязывания стропил. Составление чертежа двускатной крыши выполняется с учетом всех этапов работ.

Схема ее возведения включает:

  • брусья для обрешетки;
  • балки и стропилы;
  • схема укладки тепло- и гидроизоляции;
  • схема размещения кровельного покрытия;
  • схема установки дополнительных креплений;
  • чертеж установки системы вентиляции, дымохода.

Грамотно составленный план кровельного перекрытия позволит сократить статью расхода на приобретение строительных материалов. Для создания проекта любого типа используется тот или иной вид материалов, исходя из расчетов и с учетом надежности покрытия. Учитывается также размер кровельного покрытия. При чертеже обязательно прописывается часть стропильной системы, что позволяет понять, насколько максимальной может быть нагрузка на крышу.

Читайте также:  Двухскатная крыша: 65 фото частных домов

В план также входит:

  • план ливневки (ливневая канализация определенной длины);
  • элементы соединения скатов;
  • площадь конструкции;
  • схема мест примыкания кровли (прижимной профиль).

Крепление мауэрлата

Каркас из стропил, выполненный своими руками, может крепиться к балкам перекрытия, но в этом случае все нагрузки на строительные конструкции сосредоточатся на местах крепления балок перекрытия. Такой вариант пригоден для небольших легких строений.

Чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки на верхнюю поверхность стен, параллельных коньку будущей крыши, монтируется мауэрлат, который послужит основой каркаса. Для изготовления мауэрлата используется деревянный брус сечением 150×150, 100×150 или 100×100. К стене он крепится одним из следующих способов:

  • При помощи металлических шпилек, вмурованных в бетонную балку, залитую по длине стены. Шаг креплений не более 120 см, расположение в шахматном порядке, резьба шпилек не менее М12. Высота выступающей над бетоном части шпильки должна на 30 мм превышать высоту бруса мауэрлата вместе с гидроизоляционным слоем из рубероида. Деревянный брус, в котором сверлятся соответствующие отверстия, притягивается к балке гайками с шайбами;
  • При монтаже своими руками кровли с двумя скатами общей площадью менее 250 м2, шпильки для крепления мауэрлата закладываются в стены в процессе ее возведения. Чтобы обеспечить необходимую прочность будущего деревянного каркаса, шпильки следует замуровывать на большую глубину, чем в бетонную балку;
  • При помощи проволоки-катанки, вмонтированной в кирпичную кладку не менее, чем за три ряда до верха стены. Данный метод пригоден при монтаже кровельной системы небольшой площади.

Как продлить срок службы стропил

Стропильная система начинает гнить из-за попадания влаги, которое может произойти в результате плохого воздухообмена в подкровельном пространстве или протечек. Важно сделать хорошую гидро- и пароизоляцию кровли.

Если воздухообмен недостаточный — это можно проверить, измерив температуру на верхней границе слоя утеплителя, она не должна быть больше 2С при любой температуре нижу нуля на улице — делают дополнительные продухи. Площадь продухов и слуховых окон в сумме должна быть 1/500-1/300 площади кровли. Если используется рыхлый утеплитель, который имеет свойство слеживаться, то раз в 5 лет его разрыхляют. При необходимости толщину слоя утеплителя на перекрытии увеличивают, у наружных стен ее можно увеличить в два раза по сравнению с расчетной.

Как продлить срок службы стропил

Виды стропильных систем для мансарды

Стропильные системы для мансарды схожи с кровельными, ведь в обоих случаях речь идет о создании каркаса под кровлю.

Какой бывает стропильная система для мансардной крыши:

  • Двускатная классическая образована двумя скатами под углом 30-60°. Способ обустройства у нее такой же, как у двускатной крыши. Предпочтение отдают тем схемам, в которых отсутствует большое количество внутренних опорных деталей, занимающих пространство.
  • Ломаная двускатная мансардная крыша более выгодна для обустройства эксплуатируемой мансарды, но и более сложная для строительства. Стропила в данном случае состоят из 2 частей: боковые и коньковые. Конструкцию составляют опорные балки, стойки, опорные прогоны и сами стропильные ноги.
  • Вальмовая крыша мансарды приобретает дополнительные наклонные грани, что расширяет и гармонизирует внутренне пространство. Она отличается от ломаной только заменой фронтона на скаты. В остальном обустройство остается прежним.
  • Полувальмовая система стропил срезает только верхнюю часть скатов.
  • Для зданий круглой или многоугольной формы подойдет купольная система стропил мансарды. Такая встречается крайне редко и состоит из комплекса распорок, стропильных ног и подкосов.

Существуют и другие виды систем стропил для устройства мансарды, их проектируют для каждого дома персонально. Создать схему можно самостоятельно, опираясь на представленную в статье информацию: принципы конструирования распространяются на все виды конструкций без исключения. В каждом случае необходимо рассчитать поступающую нагрузку и правильно рассредоточить ее со слабых мест.