Крыша здания - важный и ответственный элемент конструкции, выполняющий несколько функций одновременно. Основная задача состоит в защите стен и перекрытий от попадания дождевой или талой воды, разрушающего материалы стен и всей конструкции в целом. Дополнительными функциями являются сохранение тепловой энергии, обеспечение работы различных систем жизнеобеспечения дома, защита от ветра, пыли и прочих атмосферно-климатических проявлений. Конструкция крыши сложна, кровельное покрытие, принимающее на себя все основные задачи по герметизации и отсечке от низких температур, нуждается в надежной и прочной несущей системе.
Двускатная крыша и ее особенности
Крыша представляет собой одну или несколько плоскостей, накрытых кровлей и предназначенных для отсечки внешних погодных или атмосферных проявлений. Каждая плоскость называется скатом, поэтому двускатная крыша по определению имеет две защитные плоскости. Они могут быть симметричными или асимметричными, иметь одинаковый или разный угол наклона. Конфигурация обусловлена замыслом архитектора, особенностями климата в регионе, наличием сильных ветров и т.д. Наиболее распространены симметричные двускатные конструкции, так как они создают равномерную нагрузку на стены и фундамент .
Угол наклона скатов
Плоскости крыши обязательно должны иметь уклон, обеспечивающий сход снега или воды. Величина угла - расчетный показатель, она не может быть выбрана произвольно. Факторы, влияющие на выбор уклона:
- Количество снега, выпадающего в зимнее время, характерное для данного региона.
- Количество дождей, их сила и продолжительность.
- Преобладающие ветра, их сила и продолжительность, возможность шквалистых порывов или ураганных значений.
Смысл расчёта угла наклона скатов состоит в определении оптимального положения плоскостей, обеспечивающего своевременный сход снега, сток дождевой воды и, при этом, не создающего чрезмерного сопротивления ветровым потокам. Нагрузки от снега в зимний период исчисляются тоннами, а порывы ветра создают значительное воздействие на несущие конструкции дома и фундамент. Приходится искать «золотую середину», позволяющую получить достаточный уклон при невысоком сопротивлении ветру. В некоторых регионах, имеющих определённые преобладающие ветра и большие количества осадков, оптимальным выбором становится асимметричная форма крыши, пологая с наветренной стороны и крутая на подветренном склоне. Для достижения такой формы приходится создавать две плоскости разной площади с линией перелома, расположенной вне оси симметрии здания. При создании проекта дома обязательно надо учесть преобладающее направление ветров, чтобы нагрузка приходилась на склоны крыши и создавала минимальное напряжение несущих конструкций.
Что такое стропильная система
Двускатные крыши обычно имеют с торцовой части вертикальные продолжения стен - фронтоны. Постройки небольшого размера могут и вовсе не иметь стропильной системы, когда кровля укладывается на продольные планки, уложенные на откосы противоположных фронтонов. Для более крупных зданий необходимо иметь прочную опору . Вот как выглядит сбор стропильной системы двухскатной крыши своими руками:
Кровельное покрытие способно обеспечить герметичность наружного защитного слоя, не пропуская влагу или ветер. При этом, несущей способности у кровли нет, она нуждается в грамотно организованной опорной системе. В качестве таковой выступают стропила, которые выполняют несколько задач:
- создают опорную плоскость для кровли, образуют каркас;
- формируют конфигурацию крыши, создают требуемое количество плоскостей - скатов;
- обеспечивают необходимую жесткость и прочность;
- связывают крышу с несущими конструкциями здания.
Выполняемые функции выдвигают к системе массу требований, основными из которых являются прочность и способность сохранять форму несмотря на длительный срок службы и переносимые нагрузки. Вот пример самого простого способа расчёта прочности каждого отдельно взятого стропила:
Внешне стропила двускатной крыши выглядят как два ряда наклонных планок, соединяющихся в верхней части. Для обеспечения прочности и жесткости конструкции имеются различные элементы, которые необходимо рассмотреть детальнее.
Элементы стропильной системы
Конструкция стропил - одна из самых сложных среди всех систем здания. В ее состав входят:
- Мауэрлат. Обвязочный пояс из бруса 100×150 или 150×150 мм, уложенный по периметру стен в верхней торцовой части. Служит основанием для стропил, связывает крышу со стенами.
- Лежень. Укладывается по продольной оси здания, обеспечивает опору для вертикальных опорных элементов. Используется только на зданиях с внутренней средней несущей стеной.
- Шпренгель. Усиливает угловые соединения мауэрлата. Представляет собой род подкоса, уложенного горизонтально и обеспечивающего диагональную связку.
- Затяжка. Соединяет противоположные брусья мауэрлата, компенсируя распирающую нагрузку от наклонных элементов.
- Стойка (бабка). Вертикальная деталь, поддерживающая конек.
- Конёк (прогон). Горизонтальный брус (или доска), образующий верхнее ребро крыши, соединяющее наклонные плоскости - скаты.
- Стропила (стропильные ноги). Наклонные планки, образующие плоскости скатов. Нижними концами они опираются на брус мауэрлата, верхними - на прогон.
- Подкосы. Наклонные элементы, служащие дополнительными опорами для стропил в точках наибольшей нагрузки. Устанавливаются перпендикулярно (или под небольшим углом) к стропилам.
Важно! Приведённый список не является исчерпывающим, существует еще много различных элементов стропильных систем, но на двухскатных крышах они, как правило, не применяются.
Из чего делают стропила
Материалом для изготовления стропил традиционно служит древесина - брус и обрезная доска. Преимущества деревянных деталей стропильной системы:
- Относительно малый вес, исключающий высокие нагрузки на несущие конструкции дома.
- Доступность, распространенность материала.
- Древесина легко обрабатывается, режется, соединяется.
- Высокая ремонтопригодность материала. Любой элемент может быть заменен или приведен в порядок во время эксплуатации.
- Прочность, надежность конструкции.
Существуют и недостатки:
- Древесина подвержена гниению, появлению плесени или грибка.
- Высокая восприимчивость к воде, способность впитывать и отдавать влагу.
- Набухая, древесина изменяет линейные размеры.
- Древесина огнеопасна.
- Монтаж стропил требует использования материала с высокими требованиями по влажности и качеству.
В последнее время появился альтернативный вид стропил - металлические. Они лишены большинства недостатков деревянных деталей, не боятся воды, прочны и долговечны. К недостаткам можно отнести лишь возможность коррозии (хотя металл имеет защитное покрытие), относительно высокий вес и повышенную по сравнению с древесиной сложность соединения. Кроме того, металлические стропила значительно дороже, что ограничивает их использование в частном домостроении. Основные потребители таких деталей - строители крупных объектов, нуждающихся в прочной крыше больших размеров. Нагрузки, испытываемые стропильной системой в таких условиях, очень велики и требуют использования усиленных деталей.
Процесс монтажа металлической стропильной системы не чем не тяжелее процесса сборки деревянной конструкции. В этом Вы можете убедиться сами:
Существуют комбинированные стропильные системы, в которых используются как металлические, так и деревянные элементы. Такой вариант позволяет несколько снизить вес конструкции, он более экономичен и проще в монтаже. Единственным ответственным моментом является необходимость гидроизоляции соединений металлических и деревянных деталей, так как конденсат, образующийся на металле, может попадать на древесину, вызывать гниение и выход из строя .
Виды стропильных систем
Существует два варианта конструкции стропильных систем:
- с висячими стропилами;
- наслонная стропильная система.
Принципиальным различием этих вариантов является точка опоры стропильных ног. Первый вариант предусматривает крепление основания стропил к мауэрлату и соединение их в верхней точке, когда прогон (конёк) опирается на них. Второй вариант обеспечивает более прочный прогон, обладающий несущими функциями, а стропила полностью закреплены на мауэрлате и на коньковом брусе.
Оба варианта активно используются. На практике они мало отличаются друг от друга, поскольку особенности реализации того или иного типа напрямую зависят от размеров здания и конструкции несущих стен. Строительство домов средней величины вынуждает использовать конструкции, имеющие большее сходство с наслонным типом, обеспечивающим большую прочность и жесткость системы. Рассмотрим оба варианта подробнее:
Система с висячими стропилами
Традиционный вариант использования висячих стропил - небольшие дома, с максимальным расстоянием между опорами до 6 м. Это объясняется появлением дополнительной нагрузки - помимо веса кровли и воздействия атмосферных факторов стропила получают самонесущие свойства. При увеличении размеров дома нагрузка становится чрезмерной и требует усиления конструкции.
Особенностью висячих стропильных систем является распирающее усилие, прикладываемое к мауэрлату. Для компенсации этого давления и защиты стен от деформации и последующего разрушения обязательно используются затяжки, расположенные в нижней части стропильных ног. При строительстве нередко прибегают к изготовлению т.н. стропильных ферм, имеющих форму равнобедренного треугольника. Они делаются на земле или собираются непосредственно на верхней части дома и устанавливаются на мауэрлат кровли в виде готовой конструкции. Такой способ несколько ускоряет процесс создания крыши, так как используются однотипные элементы, что позволяет повторять одни и те же операции несколько раз и получать нужное количество элементов.
Наслонная стропильная система
Строительство домов средних и крупных размеров требует создания прочной и жесткой стропильной системы. Вес кровли, снеговые и ветровые нагрузки вынуждают использовать наслонный тип системы. Он отличается, прежде всего, техникой монтажа. Сначала устанавливаются опорные элементы - мауэрлат, лежень, стойки и прогон. Они обладают высокой несущей способностью и предназначены для принятия значительных нагрузок, поэтому изготавливаются из бруса. Стропильные ноги устанавливаются с опорой на мауэрлат снизу и на прогон в верхней части, при большой длине они усиливаются подкосами.
Специалисты отмечают большую надёжность наслонной стропильной системы. При сборке нет готовых частей конструкции, поэтому все работы производятся непосредственно на верху здания. Отсутствует необходимость поднимать тяжелые готовые элементы, наверх подается лишь материал. Каждая планка устанавливается отдельно, что позволяет обеспечить точность и плотность присоединения, избежать некачественного монтажа или ошибок. В сравнении с конструкциями с висячими стропилами, наслонные стропильные системы значительно выигрывают в прочности и позволяют получить более качественную и долговечную опорную конструкцию. В регионах с большими количествами осадков, снежными зимами, сильными порывистыми ветрами, наслонная стропильная система для двускатной крыши намного предпочтительнее и надежнее.
Как выбрать оптимальную конструкцию стропил двускатной крыши
Основной критерий выбора - размер и назначение постройки. Небольшие дома, не имеющие большой площади кровельного покрытия, способны обходиться более легкими опорными конструкциями. Постройки средней величины, крупные строения должны иметь прочную и мощную стропильную систему, способную противостоять давлению снега, ветра, выдерживать вес кровли. Для того, чтобы решить, как правильно сделать крышу, надо выяснить климатические особенности в регионе, количество выпадающих осадков, возможность и частоту сильных ветров, обильных снегопадов и т.д. Эти данные участвуют в расчете, они имеются в таблицах СНиП или в справочной литературе.
При этом, не следует слишком усердствовать и строить чрезмерно мощную стропильную систему для небольшого домика. Необходимо помнить, что мощность - это дополнительный материал, а следовательно - возрастание веса конструкции . Оптимальный выбор позволит получить достаточно прочную и лёгкую систему, не перегружающую фундамент и стены, но полностью обеспечивающую защиту от внешних атмосферных проявлений.
Монтаж стропильной системы двухскатной крыши
Рассмотрим, как правильно установить стропила своими руками на двухскатную крышу. Задача сложная, но вполне решаемая. Основным условием станет обладание необходимыми познаниями и аккуратность, тщательность выполнения всех необходимых операций. Более простой вариант - система с висячими стропилами, но правильнее рассматривать сложные конструкции, так как наслонные стропила на двухскатную крышу надежнее, а техника выполнения работ практически такая же.
Подготовительные операции
Прежде всего, понадобится сделать тщательный расчёт системы. Для неподготовленного человека такая задача наверняка окажется непосильной, однако выходом может стать использование онлайн-калькулятора, которых много в сети Интернет. Пользоваться ими легко - требуется подставить собственные данные (размеры крыши, прочие значения) в окошечки программы и получить готовые параметры стропильной системы. Для получения более точных значений можно повторить расчет на другом калькуляторе.
Вторым действием станет приобретение материала. Рассмотрим более сложный случай - изготовление деревянной стропильной системы своими руками. Для неё понадобится деревянный брус размером 100×150 или 150×150 мм, а также обрезная доска толщиной 50 мм. На качество материала следует обращать самое пристальное внимание. Древесина не должна иметь пороков:
- гнилых участков;
- следов жизнедеятельности насекомых;
- трещин;
- количество сучков должно быть ограничено, не следует выбирать материал с мертвыми (выпавшими) сучками;
- влажность древесины должна быть в пределах 18-22%.
Отобранный и приобретенный материал надо сложить на участке под навесом. Плотно укладывать доски или брус друг на друга нельзя, надо использовать прокладки для свободного движения воздуха. Пример правильного складирования пиломатериалов:
Важно! Большое значение имеет наличие смолы в древесине. Если на участке производилась подсочка (сбор смолы), то материал становится легче и быстрее сохнет. При этом, увеличивается опасность поражения грибком, гниения или впитывания атмосферной влаги.
В любом случае, купленный материал необходимо некоторое время (минимум - пару недель) выдержать на участке для набора атмосферной влажности, свойственной данному региону. Если начать строительство сразу, появляется риск перекоса конструкции, возникновения ненужных напряжений.
Следующим и заключительным шагом подготовительных операций обязательно должна быть бактерицидная обработка приобретённых деревянных материалов:
Важно! Если Вы хотите чтобы крыша прослужила Вам как минимум 50 лет без единого ремонта — необходимо обработать древесину антисептиком. Эта простая операция позволить избежать порчи пиломатериалов короедами, а также предотвратит гниение материала.
Установка стропил двускатной крыши своими руками
Рассмотрим, как изготавливается стропильная система двухскатной крыши своими руками. Работа ведется поэтапно, в строгой очередности. Поскольку монтаж конструкции с висячими стропилами несколько проще, рассмотрим более трудозатратный вариант - установку наслонной стропильной системы из древесины для двухскатной крыши.
Первым шагом монтажа стропил для двускатной крыши своими руками является подготовка стен здания без мауэрлата. Пример приведен на фото:
Монтажную поверхность стен выравнивают небольшим слоем раствора. После того как раствор полностью высохнет, поверх него наносится битумная гидроизоляция, либо укладывается один слой (полоска) рубероида. Далее сверху «сэндвича» укладывается доска.
Вторым шагом является монтаж мауэрлата. Как это сделать детально показано на фото ниже:
Брусовая обвязка устанавливается на гидроизолированное основание, образованное внутренней частью торца стен. По внешнему краю обычно устанавливается кирпичный или блочный бортик, обеспечивающий защиту от попадания снаружи воды. Иногда мауэрлат делают из обрезной доски, что оправданно при небольших размерах постройки и крыши. Для изоляции используется двойной слой рубероида, с промежуточным нанесением разогретого битума. Соединение бруса как в продольном, так и в поперечном направлении, производится вполдерева. Для укрепления обвязки используются шпильки. Перед тем, как окончательно поставить брус на место, в торце стен делаются отверстия для заглубления концов шпилек или нагелей, установки анкерных болтов .
Затем устанавливается лежень. Монтаж производится подобным образом, на гидроизолированное основание. Соединение с мауэрлатом выполняется вполдерева, усиливается металлическими скобами или гвоздями.
Устанавливаются стойки. Они крепятся на лежень, дополнительно усиливаются подкосами или распорками. На верхнюю часть стоек крепится прогон.
Начинается установка стропильных ног. Они крепятся к мауэрлату и прогону при помощи гвоздей. Для наглядности приведём несколько примеров:
Существуют также металлические крепежные элементы для стропил двускатной крыши, обеспечивающие качественное соединение деталей. Необходимо помнить, что между древесиной и металлом обязательно должна присутствовать прокладка из рубероида или пергамина . Шаг установки стропильных ног определяется расчётами, произведенными заранее. От точности соблюдения размеров зависит долговечность и надежность кровли. Вот пример сборки стропильных ферм на гвоздевых пластинах:
По окончании монтажа стропильной системы двухскатной крыши производится установка обрешетки.
Существует два вида - собственно обрешетка и контробрешетка. Первый вид используется при отсутствии утеплителя, а если планируется его установка, то монтируется оба слоя. Контробрешетка в таких случаях обеспечивает необходимый вентиляционный зазор между кровлей и утеплителем и одновременно служит опорой для кровельного материала. Обрешетка выполняет функцию поддержки утеплителя и обеспечивает необходимый зазор между стропилами и контробрешеткой.
Параллельно с обрешеткой изготавливается кровельный свес. Он обеспечивает защиту торцов стен от воды. Образовать свес сразу при монтаже стропильных ног нельзя, поэтому работы ведутся на конечной стадии. Для образования свеса используется обрезная дюймовая доска, из которой делается продолжение линии стропила с учетом толщины обрешетки, выходящее за пределы периметра стен на необходимую величину.
Установка стропил двухскатной крыши своими руками позволяет значительно сэкономить деньги, выполнить все работы в удобное для себя время и получить ценный опыт выполнения подобных работ . Основным условием для получения качественного результата станет аккуратность, тщательность выполнения всех действий, предварительное ознакомление с правилами и особенностями монтажа того или иного элемента.
Видео-инструкции
Время чтения ≈ 10 минут
Самый распространённый вариант при строительстве частных домов, это двухскатная крыша, собранная своими руками от мауэрлата до конька. Ниже в этой статье вы найдёте чертежи и фото, а подробная пошаговая инструкция поможет вам в них разобраться. Вы также узнаете о том, какой высоты должен быть конёк и как это зависит от функционала чердачного помещения, научитесь рассчитывать толщину и шаг стропильной системы.
Классическая двускатная крыша
Какими вообще бывают крыши
Основные типы крыш частных домов
Для того чтобы ясно представить себе, что такое двускатная крыша, посмотрите какие ещё используют варианты при строительстве частных домов. И это далеко не все, но самые популярные:
- – самый простой вариант покрытия при строительстве в частном секторе. В основном используется для дачных домиков и подсобных помещений.
- Двускатная – наиболее распространённый вариант для загородных домов. Несмотря на кажущуюся простоту, такой тип очень практичен и красив в исполнении.
- Вальмовая – больше подходит для домов с большой площадью. Такая конструкция способна выдерживать очень сильные ветровые нагрузки, вплоть до шторма, благодаря обтекаемой форме.
- Полувальмовая – такой вариант делается больше для красоты, так как это прототип двускатной крыши со срезанными углами с торцов конька.
- Шатровая – пирамидальная форма подходит для квадратных зданий. По сути, это прототип вальмовой крыши.
- Сводчатая – для жилого строительства применяется редко, хотя и не является исключением.
Для прямоугольного дома с площадью от 60 до 100 м2 вариант с двумя скатами можно назвать наиболее подходящим – он прост в исполнении и недорог в осуществлении. Кроме того, там можно обустроить не только чердак, но и мансарду.
Этапы строительства двускатной крыши
Теперь давайте разберёмся, как построить двускатную систему крыши в частном доме. В этом процессе несколько этапов и каждый из них мы рассмотрим отдельно.
Расчёт стропильной системы с учётом действующих нагрузок
Вы можете не использовать формулы для расчёта, если не будете делать крыши в дальнейшем и просто скачать программу (http://srub-banya.by/programs/raschet_stropil.exe). Открыв скачанный файл, вы попадёте на страницу с меню – оно расположено в горизонтальной строке вверху.
Основные действующие нагрузки:
- Снеговой покров.
- Давление ветра.
Помимо основных нагрузок существуют ещё вторичные или «по умолчанию», это:
- Масса кровельного материала.
- Масса утеплителя (если он предусмотрен).
- Собственная масса стропильной системы.
Значения:
- S – величина нагрузки в кг/м2.
- µ — коэффициент соответствующий углу уклона ската.
- Sg — норматив снеговой нагрузки в кг/м2.
Уклон ската выражается в градусах и обозначается символом α (альфа). Чтобы определить значение α, нужно высоту H разделить на половину пролёта L. Ниже приведена таблица с результатами определения основных наклонов.
В тех случаях, когда:
- α≤30⁰, µ=1;
- α≥60⁰, µ=0;
- 30°<α<60°, µ = 0,033*(60-α).
Распределение снеговых нагрузок по России
На карте указаны восемь снеговых районов, а величина Sg для каждого исчисляется в кПа, переведенное на кг/м2:
- I — 0.8 кПа = 80 кг/м2;
- II — 1.2 кПа = 120 кг/м²;
- III — 1.8 кПа = 180 кг/м²;
- IV — 2.4 кПа = 240 кг/м²;
- V — 3.2 кПа = 320 кг/м²;
- VI — 4.0 кПа = 400 кг/м²;
- VII — 4.8 кПа = 480 кг/м²;
- VIII — 5.6 кПа = 560 кг/м².
Для карты, приведенной выше обязательно приложение 5 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». А сейчас произведём пробный расчёт для Иваново (это IV район по карте), значение 240 кг/м².
Значит: H/L=2,5/3,5=0,714
Согласно таблице α=35⁰. Учитывая, что 30°<α<60°, вычисление µ делаем по формуле µ = 0,033·(60-α)=0,033*(50-35)=0,825. Следовательно, S=Sg*µ=240*0,825=198 кг/м², что и есть максимально возможной снеговой нагрузкой.
Ветровые нагрузки
У крутых крыш, где α > 30°, то скаты обладают большой парусностью. У пологих крыш, где α < 30° увеличена турбулентность.
Среднее значение ветровой нагрузки Wm на высоте Z над поверхностью грунта вычисляют по формуле Wm=Wo*K*C.
В этой формуле значение;
- Wo – ветровое давление;
- K – коэффициент изменения ветрового давления относительно высоты;
- C – коэффициент аэродинамики.
Ветровые нагрузки на территории бывшего СССР
Нормативы ветрового давления по районам
Значение коэффициента
Произведём условный расчёт. Аэродинамический коэффициент C может быть от -8, когда ветер подрывает кровлю до +0,8 при большой парусности (ветер давит на скат). Учитывая условность расчета, возьмём С=0,8.
В том же Ивановском районе берём дом, где h=6м (α=35⁰). Это район II, где Wo= 30 кг/м², коэффициент меньше 10, значит, K=1,0. Следовательно: Wm=Wo*K*C=30*1*0,8=24 кг/м².
Масса кровли
Масса кровли меняется в зависимости от материала
Масса всех составляющих
Условный расчёт для того же дома по цементно-песочной черепице составит:
А вот расчёт для самого лёгкого кровельного материала, металлочерепицы:
Рассчитываем стропильную систему
В данном случае будем руководствоваться ГОСТ 24454-80 по хвойным породам.
| Ширина сечения (по толщине доски), B | Высота сечения (по ширине доски), H | ||||||||
| 16 | 75 | 100 | 125 | 150 | — | — | — | — | — |
| 19 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | — | — | — | — |
| 22 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | — | — |
| 25 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 32 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 40 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 44 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 60 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 75 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 100 | — | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 125 | — | — | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | — |
| 150 | — | — | — | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | — |
| 175 | — | — | — | — | 175 | 200 | 225 | 250 | — |
| 200 | — | — | — | — | — | 200 | 225 | 250 | — |
| 250 | — | — | — | — | — | — | — | 250 | — |
Берём произвольную ширину сечения и определяем высоту:
H ≥ 8,6*Lmax*√(Qr/(B* Rизгиба)), где уклон α < 30°,
H ≥ 9,5*Lmax*√(Qr/(B*Rизгиба)), где Rизгиба е уклон α > 30°.
Значения:
- H — высота сечения, см;
- Lmax — стропильная нога максимальной длины, м;
- Qr — распределённая нагрузка на метр стропильной ноги, кг/мпогонный;
- B- ширина сечения, см.
Для хвойных пиломатериалов Rизгиба:
- I сорт – 140 кг/см²;
- II сорт – 130 кг/см²;
- III сорт – 85 кг/см².
Теперь проверим, уложится ли прогиб в норматив, который для всех материалов под нагрузкой не должен превышать значения L/200 (L – длина рабочего участка ноги). Показатель должен соответствовать неравенству: 3,125*Qr*(Lmax)³/(B·H³) ≤ 1.
Значение:
Рассчитываем на тот же дом в Иваново с учётом условий, где:
- уклон α=35⁰;
- шаг стропил А=0,8 м;
- рабочий участок ноги Lmax=2,8 м;
- сосновый брус 1-го сорта Rизгиба=140 кг/см2;
- цементно-песочная черепица 50 кг/м2.
В таблице выше мы подсчитали, что с такими материалами общая нагрузка Q=303 кг/м².
- вычисляем нагрузку на погонный метр ноги: Qr=A*Q= 0,8*303=242 кг/мпогонный.
- Возьмём толщину доски 5 см и рассчитаем сечение по высоте: значит: H ≥ 9,5*Lmax* √(Qr/B*Rизг), так как уклон α>30°. H≥9,5*2,8*√(242/5*140)=15,6 см. Руководствуясь таблицей доска с ближайшим сечением будет 5×17,5 см.
- Проверяем соблюдение неравенства: 3,125*Qr*(Lmax)³/B*H³≤1 или 3,125*242*(2,8)³*5*(17,5)³=0,61<1.
В результате мы получили сечение стропил для возведения крыши 50×175 мм с шагом 80 см.
Монтаж мауэрлата
Мауэрлат на кирпичной стене
Чтобы построить двухскатную крышу самостоятельно, вам никак не обойтись без мауэрлата, который является основой стропильной системы. Если речь идёт о жилом доме, то для него обычно используют брус сечением от 50×150 мм до 150×200 мм (чем толще стена, тем больше сечение бруса по ширине). Доска или брус монтируется на несущие стены и фиксируется анкерами. Если учесть, что мауэрлат будет выдерживать всю стропильную систему с сопутствующими нагрузками, то его монтаж напрямую повлияет на механическую прочность всей крыши. Ниже находится видеоролик, на котором показано, как устанавливают мауэрлат на стены блочного дома.
Видео: Установка мауэрлата
Сборка стропильной системы
Стропильные ноги проще собирать на земле
Такую конструкцию, как стропила (2 ноги плюс добавочные элементы) удобнее всего собирать на земле, как на фото вверху, а не на крыше, чтобы потом поднять блоками или просто верёвками, но это не является требованием. Выше вы могли узнать, как сделать расчёты такой системы с учётом всех нагрузок, следовательно, вы уже знаете, какое сечение досок вам понадобится, какая будет высота конька и размер шага. Вверху доски стыкуются «на ус», а коньковая балка устанавливается только после монтажа крайних стропил.
Система без свеса, где ноги фиксируют разным крепежом
У систем со свесом крепёж тоже разный
Вверху вы видите две схемы, где показаны стропильные системы без свеса и со свесом, но самое главное обратить внимание на способ крепления, а точнее, на сам крепёж. Это может быть стальной уголок (желательно усиленный), коротыши, стягивающие доски, гвозди, саморезы и скобы. Это очень важный момент, так как при турбулентности крышу может подорвать, а при боковой нагрузке опрокинуть, хотя результат в обоих случаях окажется одинаково плачевным. После установки боковых стропил фиксируют коньковую балку, проверяя уровнем по вертикали каждую ногу.
Смотрите видео, где объясняются некоторые нюансы монтажа, но не забывайте, что у каждого мастера могут быть свои методы, и если вы услышите или увидите несоответствия с вашими представлениями, то это вполне нормально.
Видео: Монтаж стропильной системы
Кровля
Монтаж керамической черепицы
Дальнейшие работы по устройству стропильной системы зависят от того, что предусмотрено в чердачном помещении и какой будет использоваться кровельный материал. Например, если вы хотите обустроить там мансарду, то вполне естественно, что без утепления и гидроизоляции вам не обойтись. Также определённую роль сыграет система отопления, вернее, наличие или отсутствие дымохода, а также вентиляции.
В зависимости от выбора кровельного материала делается обрешётка. То есть, она может быть прерывистой, как на верхней фотографии или сплошной, если вы решили сделать кровлю из битумной черепицы. Также для крыш иногда предусматривают установку греющего кабеля от обледенения, а монтировать его можно не только снаружи, но и изнутри, укладывая под кровлю.
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.
Крыша – сложный и ответственный архитектурный элемент любого здания. Относиться к ее строительству следует с особым вниманием, необходимо помнить, что для монтажа стропильной системы требуется немалый опыт выполнения подобных работ и специальный инструмент. Не стоит браться за создание крыши тем, кто впервые держит в руках плотницкий и измерительный инструмент – результаты деятельности могут быть очень негативными.
Существует два типа крыш в зависимости от количества и размещения точек опоры стропил, но каждый застройщик может по своему усмотрению несколько изменять конкретную конструкцию стропильной системы. При этом учитываются условия эксплуатации строения, назначение чердачных помещений, климатическая зона расположения, технические параметры пиломатериалов и кровельных покрытий. Конечно, на вид стропильной системы оказывает влияние личный опыт и предпочтения застройщиков.
Перед тем как приступать к изготовлению стропил, следует определиться с их видом, способом крепления и линейными размерами. Только в этом случае можно быть уверенным в прочности и безопасности конструкции.
Как влияют различные факторы на параметры стропилин?
| Физический фактор | Краткое описание влияния на параметры стропилин |
|---|---|
| Стропила должны выдерживать снеговые и ветровые нагрузки. Во время расчетов нужно брать из таблиц строительных норм и правил фактические максимальные значения снегового покрова, учитывать силу и розу ветров. Данные позволяют узнать общую нагрузку на скат крыши в зависимости от его площади и угла наклона. Далее уже можно определить размеры стропилин, их количество и шаг. При этом обязательно закладывается коэффициент запаса прочности. Дело в том, что пиломатериалы не имеют стабильных и одинаковых значений прочности, слишком много непредвиденных факторов влияют на эти показатели. Для большинства случаев для изготовления стропильных ног используются доски 50×150 мм или 50×200 мм. |
| Двускатные крыши могут быть наслонными и висячими. Для висячих крыш нужно делать стропила из более прочных досок. При этом принимается во внимание метод фиксации элементов к мауэрлату. Если делается врубка, то ширина досок должна увеличиваться на величину врубки. Дело в том, что пропил в этом месте автоматически уменьшает ширину материала, воспринимающего нагрузки. Если на доске толщиной 200 мм сделать поперечный пропил длиной 60 мм, то в расчет принимается только оставшаяся ширина 140 мм. Соответственно, если при расчете нагрузок выбраны стропила из досок 200 мм, но во время крепления делаются непредусмотренные пропилы 60 мм, то ширина заготовок для стропилин увеличивается до 260 мм. Это замечание делается для тех, кто любит злоупотреблять различными зарубками и пропилами для упорных площадок концов стропилин. В настоящее время есть много специальных приспособлений, позволяющих прочно зафиксировать стропилину в нужном положении без запиливания. |
| Для жилых зданий стропилины должны иметь запас по прочности в размере не менее 1,4 от расчетных значений. Для нежилых сооружений коэффициент понижается до 1,2. Вывод – размеры стропильных досок на домах больше, чем на гаражах и иных пристройках. |
| Жилые чердачные помещения (мансарды) должны иметь утепленную крышу. Ширина стропилин должна соответствовать толщине утеплительного слоя. Одновременно нужно корректировать шаг между стропильными ногами в зависимости от стандартной ширины утеплителя. Если в данной климатической зоне оптимальная толщина утеплителя крыши 200 мм, то такую же ширину рекомендуется выбирать и для стропилин. Различные наращивания узких стропильных ног во время утепления кровли не считаются правильным решением. |
Эти знания помогут принимать правильные решения как во время изготовления стропил, так и во время их фиксации непосредственно на месте. Ошибки в строительстве стропильной системы слишком дорого обходятся, не стоит проявлять излишнюю самоуверенность.
Что влияет на выбор размеров и способов крепления стропилин
Очень важный момент. Задача любой фиксации – обеспечение устойчивости узла соединения, при этом он может быть неподвижным или иметь одну или несколько степеней свободы. Этого невозможно достичь без знания нагрузок, влияющих на стропильные ноги. Нагрузки могут быть постоянными и временными, динамическими и статическими, однонаправленными и разнонаправленными.
- Постоянные вертикальные усилия . Возникают из-за воздействия кровельных и утеплительных материалов крыши. В связи с тем, что стропильные ноги располагаются под углом к вертикальной силе, на них воздействуют изгибающие и распирающие нагрузки. Величина сил определяется после построения эпюры, на основании конкретных изгибающих и распирающих усилий выбирается толщина и ширина досок для стропилин. Крепления должны предупреждать расползание стропильной системы.
- Переменные вертикальные усилия. Появляются зимой, величина зависит от высоты снежного покрова.
- Поднимающие ветровые усилия. В результате порывов ветра на крышу воздействуют подъемные силы. На размеры стропильных ног влияния не оказывают, усилия учитываются только при выборе типа фиксации, она должна предусматривать и удерживать такие нагрузки.
- Боковые усилия. Величина зависит от парусности кровли. В результате порывов ветра на стропильную систему воздействуют боковые усилия. Они увеличивают нагрузки на изгиб и на отрыв. Эту особенность также нужно принимать во внимание во время изготовления и установки стропильных ног.
Есть варианты жестких креплений стропильных ферм, для этого используются металлические пластины, уголки, саморезы и гвозди.
Иногда требуется применять плавающие соединения стропилин для компенсации изменения размеров деревянных домов. Для плавающих соединений применяются специальные крепежные элементы и болты. Вторые позволяют стропильным ногам в верхней части немного поворачиваться.
Еще один пример свободного соединения стропилин – скользящее. Используется на деревянных срубах и дает возможность компенсировать естественную усадку дома.
Какие элементы используются для увеличения устойчивости и несущей способности стропилин
В результате правильного выбора стропильной системы и методов фиксации ее элементов конструкция должна быть устойчивой, компенсировать естественные колебания линейных параметров и выдерживать различные нагрузки, возникающие вовремя эксплуатации. Для выполнения условий во время фиксации стропилин могут применяться дополнительные элементы фиксации.
Прогоны
Чаще всего монтируются в коньковой части системы, на них упираются верхние концы стропильных ног. Для повышения устойчивости могут предусматриваться запилы. Верхнее соединение жесткое или плавающее на болтах. На больших по размерам крышах прогоны могут устанавливаться посредине стропильных ног или в иных местах с критически нагрузками.
Вертик а льные стойки
Устанавливаются для усиления стропилин, за счет применения стоек можно изготавливать элементы из более тонких пиломатериалов. Вертикальные стойки верхним концом упираются от стропила, а нижним о лежень или потолочные балки перекрытия.
Угловые о поры
Удерживают усилия на изгиб и расширение, универсального использования. Угловые упоры можно ставить в любых местах стропильной ноги, вызывающих опасения по прочности. За счет таких упоров существенно увеличивается сопротивляемость стропилин изгибающим и отрывающим усилиям.
Затяжки (ригели)
Назначение – удерживать стропильные ноги от расползания, используются на висячих стропильных системах. Чаще всего размещаются в верхней части фермы, для изготовления можно использовать доски толщиной примерно 20–25 мм. Дело в том, что они работают на растяжение, пиломатериалы хорошо держат такие усилия. Доски плохо работают на сжатие, быстро прогибаются и теряют первоначальные показатели прочности.
Накл адки
Используются в верхней коньковой части стропилин, за счет применения затяжек увеличивается прочность соединения узла. Затяжки могут изготавливаться из дерева, фанеры, плит ОСП или металла.
Бобышки (упоры)
Имеют много специфических наименований. Представляют собой обыкновенные отрезки досок длиной 30–40 см и толщиной 40–50 мм, фиксируются в нижней части стропилин. Упираются о мауэрлат и не допускают скольжения конструкции. Применение бобышек позволяет выполнять жесткое соединение элементов без запиливания стропилин. О проблемах, возникающих в связи с запиливанием, мы в этой статье рассказывали выше.
Цены на различные виды бруса
Варианты соединения конькового узла стропильных ног
Конек – один из главных и самых нагруженных элементов стропильной системы. Узел имеет несколько вариантов соединения, выбирать конкретный следует в зависимости от общих параметров крыши.
При большой длине скатов коньковый брус лучше не использовать, а вместо него ставить два параллельных прогона и ригели-затяжки. Такую конструкцию легче делать, она более устойчивая и безопасная.
Для висячей кровли следует выбирать самые надежные способы соединения стропильных ног, эти системы имеют минимальное количество дополнительных упоров.
Цены на различные виды крепежа для стропил
Крепеж для стропил
Пошаговая ин с т рукция уст а новки стропил
Для стропильных ног используются хвойные доски 50×200 мм, пиломатериалы первого сорта. Доски не могут иметь следов гнили или грибка, значительных пороков развития и глубоких трещин. Применять для изготовления стропильной системы низкокачественные пиломатериалы категорически запрещается.
Для увеличения защиты элементов кровли от гниения рекомендуется использовать огнебиозащиту.
Заготовки стропилин следует пропитывать не менее двух раз, при этом материал должен быть сухим и чистым. Обработка делается на ровной площадке при сухой и ясной погоде.
Пропитывать можно валиком, кисточкой или пневмопультом. Применять бытовые ручные распылители не рекомендуется – слишком долго и тяжело. Наверх доски можно поднимать после полного высыхания пропитки.
Наша двускатная крыша имеет коньковый прогон, вертикальные опоры упираются о лежень, расположенный на несущей стене посредине строения.
Практический совет. Если дом довольно высокий, а доски тяжелые, то рекомендуется для защиты оконных проемов от повреждений сделать элементарное приспособление. Для этого сбиваются в виде угольника две доски, длина и ширина выбирается с учетом параметров проема. Приспособление устанавливается на подоконник, и доски стропилин во время подъема не повреждают пеноблоки.
Цены на огнебиозащитные пропитки
Подготовительные операции
Изготовление стропил начинается с подготовительных операций.
Шаг 1. Поднимите на чердак доски для стропилин. Для удобства располагайте их равномерно по длине здания, один конец кладите на мауэрлат, а второй на лежень прогона. Вначале нужно установить крайние стропила с двух сторон крыши дома, натянуть между ними нить и по ней устанавливать и выравнивать все оставшиеся.
Шаг 2. Проверьте еще раз положение конькового прогона. Он должен располагаться точно посредине крыши. Его смещение на 1–2 сантиметров не повлияет на прочность кровли в целом, но несколько усложнит изготовление стропилин и укладку кровельных материалов. Кроме того, опытный строитель может заметить несовпадение размеров скатов и, соответственно, несимметричность крыши. Рекомендуется добиваться ситуации, чтобы коньковый прогон располагался по линии симметрии, если это не связано с большими трудностями. Окончательное решение принимается мастером на месте и зависит от величины смещения и объема работ по исправлению ошибки.
Как выровнять прогон?
- Прикрепите к мауэрлату доску для обрешетки, она легче, ее проще поднимать и фиксировать. Второй конец должен лежать на прогоне. Доска к мауэрлату прибивается обыкновенным гладким гвоздем или прикручивается саморезом.
- Поднимитесь на верх прогона и рулеткой проверьте расстояние от края погона к мауэрлатам, установленными на противоположных стенах. Работайте очень внимательно, желательно пользоваться страховкой. К сожалению, на практике мало кто соблюдает правила техники безопасности, а напрасно. Падения с высоты становится причиной очень серьезных травм.
- Выровняйте прогон по центру и закрепите доску. Для увеличения жесткости такую же доску зафиксируйте и с другой стороны прогона.
Теперь все готово, можно приступать к изготовлению и монтажу стропилин.
Установка стропильных ног
Если вы работаете в одиночку, то к прогону в месте фиксации первой стропилины нужно прикрутить отрезок рейки. К ней будет временно фиксироваться доска стропилины для предупреждения ее соскальзывания вниз.
А в это время можно выполнять работы по изготовлению и подготовке к соединению верхней части стропилин.
Шаг 1. Поднимите и установите на место доску для стропилины, струбциной зажмите ее к закрепленной ранее рейке.
Шаг 2. Нарисуйте линии для вырезания упорной площадки. Делается это в два этапа. Первый – проведите горизонтальную линию. Для этого рейку, угольник или иной ровный предмет плотно прижмите к горизонтальной поверхности прогона.
Второй – проведите вертикальную линию. Теперь линейку или угольник следует прижать к боковой поверхности прогона.
Важно. Ширина линейки должна быть не более 2–3 см, не надо делать глубокие пропилы и намного уменьшать ширину стропильной ноги, она теряет свою максимальную расчетную прочность.
Такую же разметку сделайте и в нижней части стропилины. Только теперь линейку нужно прижимать к поверхностям мауэрлата.
Шаг 3. Снимите доску и аккуратно вырежьте посадочные места. Работать можно ножовкой или электрической дисковой ручной пилой.
Практический совет. Если пропилы делаются электрической дисковой пилой, то резать лучше в два приема. Первый раз прорезать до метки, затем перевернуть доску обратной стороной и опять резать до метки. Молотком выбить отрезанный кусок, а оставшийся выступ снять стамеской или долотом. Не нужно заходить пилой за линию и пытаться отрезать выступ с одного захода. Такой способ увеличивает пропил на 3–5 см в зависимости от диаметра диска, что существенно уменьшает несущие показатели стропилины.
Шаг 4. Установите подготовленную стропилину на место и проверьте правильность ее изготовления. Такие же операции проделайте и со второй ногой фермы.
Шаг 5. Поставьте стропилины с упором на мауэрлат и прогон, стяните их струбциной в верхней части. Найдите средину прогона и перенесите линю на стропилины, пользуйтесь уровнем или строительным угольником (только в том случае, когда плоскость прогона строго горизонтальная).
Шаг 6. Пропилите одновременно две стропилины по вертикальной линии. Доски должны быть плотно зажаты струбциной. Прилагайте максимум внимания, полотно пилы должно быть перпендикулярным плоскости стропилин. Если запилить наискосок, то коньковый узел соединения будет прилегать неплотно, а это уменьшает устойчивость стропильной системы и считается явным строительным браком.
При недостатке практического опыта выполнения подобных работ, первая нога может иметь в коньковой части зазор, если он в пределах 1–2 мм, то нет ничего страшного. Если он более 4-х миллиметров, то нужно поправлять элемент. Посмотрите, какие плоскости упорных площадок не позволяют верхнему срезу плотно стыковаться. Примерно обозначьте величину дополнительного пропила. Снимите стропилину и уберите мешающие выступы. Проверьте соединение еще раз, если зазоры остались – повторите операцию. Как показывает практика, на второй-третьей стропилине появляется опыт и никаких дальнейших исправлений делать не надо.
Шаг 8. Прочно закрепите стропильные ноги в положенных местах. Для этого рекомендуется пользоваться металлическими пластинами и уголками, работать с ними просто и легко, прочность полностью отвечает требованиям к стропильной системе.
На каждую пару стропилин понадобится одна большая переформированная пластина для соединения конькового узла, два уголка 50×50 мм для фиксации к прогону и два уголка 60×80 мм для прикручивания к мауэрлату. Толщина металла не менее двух миллиметров.
Таким же способом установите крайние стропила с другой стороны дома, натяните между ними нити. По одной вверху и внизу и одну посредине. Чтобы они не мешали во время изготовления стропилин, сделайте зазор между нитью и плоскостью примерно один сантиметр.
Настоящие профессионалы никогда не делают по одной стропилине на чердаке дома. Такой алгоритм работ существенно увеличивает сроки строительства, усложняет сам процесс и делает его небезопасным. Работать электрическими инструментами на неприспособленных площадках очень опасно, травмы от них тяжелые, часто становятся причиной инвалидности.
Если дом поставлен качественно с точным соблюдением размеров и правил, то стропильные ноги изготавливаются по одному шаблону не земле. Готовые элементы собираются на крыше. Такая технология увеличивает производительность труда в 3–5 раз, одновременно улучается качество стропильной системы, она более надежна и долговечна. Конечно, пропорционально возрастает и зарплата строителей. Они работают с выработки и получают деньги не за время, проведенное на чердаке, а за собранную кровлю.
Цены на популярные модели шуруповертов
Шуруповерты
Видео – Изготовление и монтаж стропил на двускатной крыше
В индивидуальном строительстве двускатные крыши встречаются намного чаще, чем прочие варианты. Объяснение кроется не только в практичности для наших широт, но и в конструкции стропильной системы.
Для обустройства двускатной кровли стропила укладываются по простейшей схеме, не требуя ни серьезных расчетов, ни выполнения сложных монтажных работ.
При этом расход материала будет минимальным, а прочность конструкции – максимальной.
Варианты стропильной системы
Несмотря на всю простоту конструкции, под двускатную крышу можно создавать стропильные системы нескольких типов.
Здесь выбор будет зависеть от того, каким образом планируется использовать чердачное пространство и каковы особенности проекта самого дома.
Так, скаты кровли можно сделать равными или различной длины. Последний вариант придает экстерьеру коттеджа оригинальность и позволяет лучше приспособиться к розе ветров и климатическим особенностям.
По видам конструкций стропильных систем двускатные кровли делятся на следующие основные группы:
Наслонные стропила
Подобная стропильная система применяется в домах, имеющих в своей средней части продольную капитальную стену. В этом случае от конька через вертикальные элементы передается на центральную несущую стену. Сам конек при этом принимает на себя вес стропильных ног, избавляя всю систему от необходимости устройства поперечин.
Висячие стропила
Данный вариант наиболее практичен при ширине дома от 6 до 14 м. Небольшая допустимая ширина дома для такой системы объясняется значительной нагрузкой на стены. Стропила всем своим весом опираются на стены, предел прочности которых не безграничен.
Для снижения нагрузок на стены в конструкцию висячих стропил вводят дополнительные
элементы усиления: подкосы, затяжки, бабки, ригели и т. п. Усиливающие
узлы могут располагаться произвольным
образом, поэтому зачастую на них возлагают двойную функциональную нагрузку. Для примера:
устанавливаемые в нижней точке стропильной системы затяжки с успехом справляются еще и с ролью балок потолочного
перекрытия.
Основные элементы конструкции
Отдельные элементы и узлы стропильной обвязки могут быть выполнены как из дерева, так и из железобетона. В индивидуальном строительстве более распространен первый вариант.
Стропильная система состоит из следующих конструктивных элементов:
- представляющий собой высокопрочный брус, укладываемый на несущие стены и принимающий на себя вес стропил;
- стропильные ноги. Это наклонные балки, являющиеся основой для соединения всех элементов и определяющие форму крыши;
- конек, образуемый примыканием скатов кровли;
- кобылки. Это доски или отрезки бруса, которыми наращивают стропильные ноги для устройства свеса, если длина стропил недостаточна;
- свес крыши, выполняющий функцию защиты стен от снега и воды, сходящих со скатов;
- стойки, снимающие часть нагрузки со стропильных ног. Устанавливаются вертикально под прогоны;
- подкосы в виде наклонно расположенных балок, верхней частью подпирающих прогоны, а нижней упирающихся в лежень или мауэрлат;
- затяжка, связывающая по горизонтали стропильные ноги, не давая им расходиться;
- лежень – продольная балка, укладываемая в одной плоскости с мауэрлатом под коньком;
- обрешетка, набиваемая поперек стропильных ног. Благодаря обрешетке вес кровельного материала распределяется более равномерно.
Между собой элементы стропильной системы связываются либо гвоздями, либо болтами через высверленные отверстия. Сходящиеся под углом стыки могут усиливаться накладными металлическими платинами или досками.
Важно! Заготавливая материал для создания деревянной стропильной системы, необходимо обращать внимание не только на качество просушки и отсутствие повреждений, но и на наличие сучков. Если таковые все-таки имеются, их размеры не должны превышать трети толщины доски или бруса.
Этапы установки
Последовательность действий при установке стропильной системы двускатной крыши будет следующей:
Закрепление мауэрлата
Для устройства используются либо стесанные сверху и снизу бревна, либо
Минимальное сечение материала – 100 x 150 мм.
Перед окончательной укладкой мауэрлата потребуется подготовка:
- на верхнюю часть несущей стены накладывается два слоя плотного гидроизолирующего материала;
- брус пропитывается раствором антисептика для
- отдельные части мауэрлата раскладываются по стенам для определения их длин. Попутно проверяется плотность посадки на подготовленное место.
Крепить
мауэрлат можно любым доступным способом, однако надежнее
и проще всего воспользоваться анкерным
крепежом:
- анкерные болты строго вертикально фиксируются на несущих стенах;
- в брусьях мауэрлата высверливаются отверстия;
- мауэрлат насаживается на болты и окончательно фиксируется.
Поскольку брус имеет значительное сечение, его укладка на длинные крепежные болты зачастую бывает проблематична. Для упрощения задачи перед укладкой бруса на стену вровень со срезом болтов накладываются стопки тонких досок. По мере того, как эти доски будут выниматься из-под бруса, он будет насаживаться на болты равномерно по всей своей длине.
Зафиксировать брус мауэрлата можно либо накруткой гаек с шайбами, либо привариванием отрезка арматуры.
Монтаж стропил
Последовательность действий при монтаже стропил
будет такой:
- на рабочую площадку поднимается два бруса первой пары стропильных ног, длину которых необходимо рассчитать заранее;
- в местах соединения стропильных ног с мауэрлатом на них размечается и выпиливается крепежный срез;
- на верхнем стыке (под коньком) производится зарезка обеих стропильных ног таким образом, чтобы в точке перехлеста они могли плотно соединиться;
- стык стропильных ног фиксируется гвоздями или болтами. Далее работы повторяются для каждой пары стропильных ног. Оптимальный шаг стропил при этом – 70 см;
- устанавливается и фиксируется брус затяжки;
- под верхний стык стропильных ног устанавливается вертикальный брус (бабка);
- поверх стропил набивается горизонтальная обрешетка.
Установка конька
Для придания жесткости
стропильной системе с центральной опорой необходимо установить коньковый прогон.
Желательно, чтобы под ним находилась несущая стена. При ее отсутствии на параллельные несущие стены укладываются лежни, а на них устанавливаются брусья для дополнительного усиления опоры.
Для изготовления конькового прогона используют профилированный брус с сечением 100 х 150 мм или доску с сечением 50 х 150 мм и более.
И рассчитывают с учетом ветровой и снеговой нагрузки на крышу дома.
С помощью уровня тщательно проверяют горизонтальность конькового прогона и его параллельность срезу стены.
Внимание! Из-за неправильной установки конькового прогона могут возникнуть проблемы с монтажом кровельных материалов, появятся протечки, что приведет к авральному ремонту кровли.
Коньковая часть стропильной системы должна иметь максимально возможную прочность. Некоторую степень жесткости всей конструкции обеспечивают прогоны. Однако в самой верхней точке потребуется создание дополнительного ребра жесткости.
Для этого обрешетка в верхней части крыши должна набиваться вплотную. Оптимальная ширина усиленной части обрешетки под коньком – 40–60 см. Прочная коньковая часть не только обеспечит высокий уровень безопасности кровельных работ, но и облегчит ровную укладку кровельного покрытия.
От продуманности и тщательности исполнения стропильной системы во многом зависит эффективность всей кровли. Но построить аккуратную, недорогую и красивую крышу вполне доступно любому домашнему мастеру. Достаточно лишь изучить схему монтажа стропил, приобрести материал и не отступать от проверенных временем рекомендаций.
Подробнее о возведении стропильной системы двускатной крыши смотрите в видео:
Изготовление жилого дома – процесс сложный и длительный. Он содержит множество подводных камней, ожидающих начинающего строителя на каждом этапе. Важной частью любого дома является крыша. На видах кровель и кровельных материалов остановимся отдельно в другой статье. Сегодня поговорим о том, как сделать стропила на двускатную (щипцовую) крышу, затронем тему расчета и подбора материала.
Особенности конструкции
Традиционный для Руси вариант – двускатная крыша. Скатами называют плоские части кровли, имеющие постоянный уклон к уровню горизонта. Угол наклона необходимо точно рассчитать, он может варьироваться от 10-15 до 60-80 градусов. Несоблюдение заданных параметров приводит к негативным последствиям:
- С увеличением угла наклона в большую сторону изменяется длина стропил и, соответственно, высота крыши. Это, в свою очередь, ведет к росту нагрузки на каркас дома и крепления. К тому же из-за высокой парусности острая кровля сильно подвержена воздействию ветра. В регионах, где преобладают мощные ветровые порывы, такая конструкция может обрушиться и нанести вред здоровью людей.
- Устройство кровли с уклоном менее 10 градусов также не рекомендуется: крыша не выдержит давления снега, скапливающегося на ее поверхности. В местах с обильными осадками оптимальный угол ската составляет 45-60 градусов.
Таким образом, правильный уклон обеспечит двускатной крыше долговечность и безопасность. Основанием для расчета этого показателя служат соответствующие таблицы ветровой и снеговой нагрузки для того или иного региона.
В последние годы популярность для частного домостроения приобретает устройство , получившей название мансардной. Такая двускатная конструкция позволяет организовать в подкровельном пространстве полноценное жилое помещение большой площади и высоты, а также обустроить просторный балкон со стороны одного из фасадов дома.
При этом стропильные фермы для мансардной конструкции более сложные и массивные, требуют тщательного расчета и крепления.
Устройство крыши: знакомимся с главными элементами
Конструктивно двускатная кровля представлена жестким деревянным каркасом, который в основном изготавливают из хвойных пиломатериалов определенного сечения. Конкретный размер элементов каркаса и шаг крепления рассчитывают исходя из габаритов дома и нагрузки, приходящейся на кровлю.
К основным составляющим двускатной крыши относятся:
Виды стропильных систем: выбираем подходящую
Двускатные крыши по типу стропильной системы подразделяются на наслонные и висячие. Первые предполагают монтаж стоек и общего лежня, крепящегося к мауэрлату, вторые характеризуются наличием затяжки между основанием стропил.
Висячие стропила применяются для небольших строений без внутренних несущих стен, наслонные – для зданий с несущей средней перегородкой. Выбор стропильной системы зависит от размеров дома, предполагаемого угла наклона ската и кровельных материалов, что вкупе определяет величину нагрузки на всю конструкцию. Правильно выбрать вид системы и сделать точный расчет может только профессиональный строитель.
Параметры крыши
Непосредственно до начала строительных работ, на этапе проектирования, выполняют расчет оптимальных параметров кровли: величины угла наклона скатов, размеров сечения, частоты шага установки и схемы расположения стропил.
Ветровые и снеговые нагрузки в различных регионах нашей страны неравномерны. Рассчитать их для конкретной местности поможет СНиП 2.01.07-85. При этом специалисты рекомендуют сделать определенный запас прочности для каркаса крыши с учетом возможных пиковых нагрузок.
Кроме того, существует еще постоянная сила воздействия на стропильную систему – давление кровельного материала. В таблице приведен вес популярных покрытий, приходящийся на 1 м 2 поверхности.
Различные виды материалов предъявляют и разные требования к оптимальному углу уклона скатов. Этот аспект также необходимо учитывать при проектировании крыши.
Угол наклона крыши в зависимости от материала
Не менее важен расчет шага установки и крепления стропил к мауэрлату, то есть расстояния между соседними фермами. Обычно эта величина составляет 0,6-1 м. Изменение данного показателя в большую сторону ведет к росту нагрузки на стропила и, как следствие, увеличению площади их сечения. Необходимо ставить опоры так, чтобы шаг крепления был одинаков для всех пар.
От указанных выше показателей напрямую зависит сечение стропил. К слову, прочностные характеристики древесины разных пород отличаются (наибольшей прочностью обладает клееный брус). Приведем таблицу расчета размеров сечения для стропил из хвойных сортов в зависимости от шага установки и длины опоры.
Подготовка и обработка пиломатериала для каркаса
Монтаж стропильной системы выполнить несложно, имея под рукой чертеж крыши, необходимые материалы и обладая опытом работы со столярными и плотницкими инструментами.
При выборе древесины для каркаса кровли предпочтение следует отдать предварительно высушенным доскам без гнили и с минимальным количеством сучков.
При желании стропила, стойки, мауэрлат и другие элементы можно предварительно прострогать. Обработка антисептическими составами и антипиренами в два слоя обязательна.
Наносить протравы жидкой консистенции кистью или валиком сложно и занимает много времени. Гораздо эффективнее использовать окунание. Для этого из обрезных досок сечением 200х25 и длиной 6 метров изготавливают корыто, внутри которого одним куском расстилают полиэтиленовую пленку и фиксируют ее по краям строительным степлером.
В полученную емкость выливают несколько канистр антисептика, погружают в раствор пиломатериалы и, таким образом, проводят обработку за один раз. По инструкции запрещено смешивать составы с различным действием для ускорения пропитки.
Сборка стропильных ферм
У строителей нет единого мнения о том, где собирать фермы из стропил. Одни делают их на земле и уже готовые конструкции поднимают наверх для установки, другие предпочитают выполнять все работы на месте будущей крыши. Оба способа допустимы. Более безопасным является первый вариант, менее затратным – второй, так как для подъема крупногабаритных ферм потребуется кран-манипулятор, что сопряжено с дополнительными расходами.
Независимо от места выполнения работ первый шаг заключается в подготовке шаблонов для запиливания торцов деталей под определенным углом или необходимой формы. С учетом заданных параметров отмеряют нужную длину пиломатериалов и отрезают столярной ножовкой или циркулярной пилой.
Схема стропильной системы
Следующая стропильная пара крепится с учетом шага установки. Чтобы не измерять каждый раз необходимую величину, заранее заготавливают куски досок заданной длины и фиксируют их к мауэрлату между фермами. После установки всех стропил верхнюю часть опор соединяют коньковым прогоном. Для повышения прочности конструкции по бокам монтируют продольные бруски.
На этом установка стропил завершена. Остается только обшить фермы снаружи обрешеткой из необрезных досок, брусков или листов фанеры и ОСП, уложив утеплитель и пароизоляцию. Подробнее об этом читайте в других статьях.