Стропильная система односкатной крыши. Технологические нюансы при сборке

Специфика двухскатной крыши

Устройство двухскатной крыши оптимально подходит для жилого дома. Конструкция такой кровли представляет две прямоугольные плоскости, которые внизу соединяются со стенами постройки, а вверху — друг с другом. Под кровлей можно легко обустроить мансардное помещение для летнего отдыха, а при дополнительном утеплении чердак можно превратить и в жилую комнату. Какие еще виды кровли существуют, смотрите здесь.

А пока давайте рассмотрим плюсы и минусы, которые имеет конструкция с двумя скатами.

Преимущества:

• Простая конструкция кровли, которая обеспечивает легкий и быстрый монтаж. Установку кровли можно выполнить
• самостоятельно;
• Несложный расчет проекта и расходных материалов;
• Устройство кровли не потребует большого количество материалов, что сократит расходы на строительство;
• Простое обслуживание и ремонт;
• Эстетичный внешний вид;
• Под кровлей легко оборудовать мансарду и жилое помещение;
• Подходит для любого вида загородного дома;
• С поверхности кровли сходит снег и стекает дождевая вода. Конструкция не требует обустройства внутреннего водостока. А в чистке кровли вручную нет необходимости;
• Возможность различного размещения скатов и размеров угла наклона дает простор фантазии и позволит получать любые виды дизайна.

Недостатки:

• Нужна усиленная конструкция стропильной системы и дополнительные несущие элементы для монтажа;
• Сложное устройство мансардных окон.

Мастера компании “МариСруб” используют в строительстве в основном двускатную кровлю. С проектами дачных домов, загородных коттеджей и бань вы можете познакомиться по ссылке -proekts. В каталоге вы найдете широкий выбор одноэтажных и двухэтажный строений, домов и бань с мансардой, помещений различной планировки, в том числе и со встроенным гаражом, котельной и другими помещениями.

Формы и виды крыши: сложность устройства

Первым делом давайте разберемся с основными понятиями. Чем больше нагрузка на крышу, чем сложнее ее форма, тем вероятнее в такой стропильной системе окажется много внутренних элементов. Например, самое простое устройство стропильной системы – у крыши с одним скатом, а самое сложное – у многоскатной или необычной крыши.

В зависимости от количества имеющихся скатов стропильную систему крышу называют односкатной, двускатной, четырехскатной или многоскатной. Так, у односкатной крыши есть только плоскость – в виде прямоугольника. А у двухскатной крыши обе плоскости опираются на две наружные стены. При этом с торцевых сторон дома образуются два треугольника, которые называется щипцами (поэтому двухскатную крышу еще нарекают щипцовой).

Обычно такую крышу обустраивают с уклоном от 14 до 60 градусов. Состоит она ряда двух стропильных ног, упирающиеся в горизонтальный брус. В самом простом варианте эти две стропильные ноги соединены бруском, который называется затяжкой, но богата дополнительными элементами. Это лежни, стойки, прогоны, подкосы и многое другое.

А вот уже более сложная четырехскатная крыша. У такой стропильной системы нет фронтонных стен, их заменяют дополнительные скаты. В какой-то степени это экономит строительные материалы, но спроектировать и построить такую крышу уже труднее. Для этого понадобятся стропила наслонного типа либо целостные стропильной фермы:

Кроме того, четырехскатная крыша еще и имеет подвиды. Так, если все скаты представляет собой одинаковые треугольники, такую крышу называют шатровой. При этом вершины треугольников всегда сходятся в одной точке. Если два ската крыши представляют собой трапеции, а другие два – срезанные треугольники, то это уже полувальмовые крыши: датские или голландские.

Еще один вид крыш – это ломаная или мансардная. Обычно такие скаты крутые, до 60 градусов, а возле конька – более пологие. Благодаря такой структуре стропильной системы площадь мансарды позволяет обустраивать там вполне комфортные помещения. Такая крыша особенно хороша для домов, у которых ширина менее 10 метров.

Нередко сегодня встречается также многоскатная крыша со сложной архитектурой, которая становится день ото дня все более модной. Но и ее стропильная система интуитивно понятна, ведь любое сложное можно разделить визуально на несколько простых сегментов. Поэтому, посмотрев на необычную крышу, вы увидите, что в ней эффектно сочетались сразу несколько самых типичных конструкций.

Суть работы наслонных стропил

Наслонные стропила с двух сторон опираются на горизонтальные элементы конструкции. Здесь возможны два варианта.

Конструкция наслонных стропил: а – односкатной крыши; б – двухскатной крыши; в — схема работы наслонных стропил; 1 – мауэрлат; 2 — стропило; 3 — обрешётка; 4 — кобылка; 5 — коньковый прогон (конёк); 6- стойка; 7- подкос в плоскости стоек; 8 – подкос под стропило (в плоскости стропил); 9 – лежень.

В односкатных крышах оба конца стропил опираются на наружные стены. Учитывая возможную длину стропил 6,5 м, пролёт (расстояние между стенами) не должен превышать 5…5,5 м. Это простейшая стоечно-балочная конструкция, которая не включает в себя никаких дополнительных элементов.

Говоря о параметре наибольшей длины стропил, мы имеем в виду натуральное дерево, а не клеёную древесину, длина бруса из которой может быть значительно больше.

В двухскатных, четырёхскатных и многоскатных крышах нижний конец стропил также опирается на наружную стену, а верхний конец опирается на прогон:

• либо коньковый в случае равных пролётов,
• либо на прогон, расположенный ниже верхнего конца стропил – боковой, в случае неравных пролётов.

Прогон, в свою очередь, опирается на стойки, которые установлены на внутренние опоры – стены, колонны.

В обоих вариантах суть наслонных стропил остаётся – это работа стоечно-балочной системы, схема работы которой в случае наслонных стропил показана на рисунке.

Таким образом, получается, что достоинство простоты и незамысловатости наслонных стропил может быть перекрыто некоторыми недостатками такой системы в двух- и более скатных крышах:

• обязательное наличие внутренних опор, особенно стен, не позволяют спроектировать большие просторные помещения; отдельно стоящие опоры помогают несколько уменьшить степень этого недостатка;
• в домах, крыша которых решена с применением наслонных стропил, практически не проектируют верхний свет: вся стропильная конструкция закрывается чердачным перекрытием;
• полноценному использованию чердачного объёма, например, устройству мансардного просторного помещения, мешают стойки и подкосы между стойками и подкосы в плоскости стропил.

Указанные недостатки могут быть устранены при проектировании продольных подкосов, об этом позже.

Скатная крыша

Скатной называется крыша, которая состоит из скатов – плоских поверхностей, которые пересекаются и образуют углы, называемые ребрами. Ребра бывают двух видов:

• конек – это ребро скатной крыши, обращенное углом вверх;
• разжелобок или ендова – это ребро скатной крыши, обращенное углом вниз, и образующее своеобразный желоб.

Скаты как правило выступают за пределы стен. Та, часть скатов, которая выступает, называется карнизным свесом.

Скатная крыша

Основной скатной кровли являются стропила – наклонные балки, которые одним концом опираются на верхнюю часть стены, а другим концом доходят до конька крыши.

В сложных случаях стропила объединяются в стропильные фермы.

Конструкция скатной крыши со стропильными балками

Конструкция скатной крыши со стропильными фермами. 1) стропило; 2) затяжка; 3) мауэрлат; 4) коньковый прогон; 5) дополнительный прогон под стойками и подкосами; 6) подкос; 7) стойка; 8) стропильная ферма; 9) дополнительные связи.

Выбор материала, из которого изготовлены стропила, зависит от несущих стен, колонн, пролетов и других параметров строящегося дома, так как именно стропила передают нагрузку от крыши на несущие конструкции здания. Обычно на несущей стене крепится специальный брус или мауэрлат, на который опираются стропила. Этот брус служит для равномерного распределения нагрузки на несущую стену, с целью уменьшения нагрузки на единицу площади верхней кромки несущей стены.

Для стропильных ферм нет необходимости обеспечивать дополнительную поддержку балкой под коньком. Их конструкция и так обеспечивает достаточную прочность при вертикальных нагрузках. А вот для предотвращения опрокидывания всей конструкции, верхние концы стропил поддерживают специальной балкой – прогоном. Для предотвращения выворачивания и опрокидывания стропильной фермы, ее укрепляют вертикально стоящими балками.

Все эти элементы соединяются друг с другом с помощью металлических стяжек, пластин, гвоздей. Реже используется клей.

На выбор конструкции крыши и материала кровли и стропил влияют такие параметры, как конструкция здания, величина пролета, климатические особенности региона, а также требования по пожарной безопасности, долговечности и т. д.

По способу формирования опоры стропил различают два вида стропил:

• наслонные стропила;
• висячие стропила.

Отличие висячих от наслонных стропил

Основное отличие между двумя стропильными конструкциями заключается в характере стропильной опоры. И если при монтаже висячей стропильной системы ноги имеют непосредственный упор в стены сооружения, но для наслонных стропил характерно наличие специальных элементов, создающих дополнительную опорную точку.

Отличие висячих и наслонных стропил

Висячие стропила обладают определённой конструкционной сложностью и значительным весом по сравнению с наслонной системой. Однако, именно система висячих стропил относится к оптимальному варианту для перекрытия пролётов, с шириной не менее шести и не более десяти метров, а также для создания полноценного мансардного помещения.

Наслонная стропильная система может быть как распорной, так и безраспорной, с закреплением на мауэрлатной балке, а висячая стропильная система передаёт исключительно вертикальные усилия. Следует учитывать, что на конструкцию висячих стропил требуется больше строительного материала, что сказывается на общей стоимости возводимой конструкции.

Размеры стропил (длина, расстояние, сечение)

Сечение бруса, его длина и расстояние между стропилами определяются пролётами для каждого дома индивидуально, но, в первую очередь, зависят от расстояния между стенами и угла наклона крыши. Так, определившись с длиной и расстоянием между стропилами, можно понять, какое сечение брусьев вам подходит:

• Если длина стропил до 3-х м, расстояние 120 см или 180 см. Возможное сечение 8×10 для 120 см и 9×10 для 180 см.
• Если длина до 4-х м, расстояние 100 см, 140 см и 180 см. возможное сечение брусьев 8×16, 8×18, 9×18 см.
• Если длина до 6 м, то расстояние 100 см или 140 см. Соответствующие сечения бруса 8×20 и 810×20 см.

В четырехскатной крыше стропила и обрешётка крепятся по всему периметру мауэрлата. Дополнительный расчёт заключается в определении длины каждого бруса в двух дополнительных скатах.

Если крыша небольшая, то стойки, подкосы можно и не применять. Но рекомендуется применять хотя бы стойки, чтобы крышу не шатало при сильных ветрах.

Дальше больше!

• Планируем крышу-мансарду
• Виды и типы крыш
• Устанавливаем водосток
• Элементы водосточной системы кровли
• Утепляем мансардную крышу
• Кроем крышу ондулином
• Кроем крышу шифером
• Кроем крышу деревом
• Кроем крышу мембраной
• Кроем крышу керамикой

Функции карниза кровли

Карниз представляет собой нижнюю часть ската крыши, которая находится за пределами плоскости стены. Каркасом карниза являются стропильные ноги или их продолжение (кобылки), снизу пространство между краем крыши и стеной можно зашить досками, обычным сайдингом или специальными софитами ради эстетики и для того, чтобы защитить пространство под крышей от проникновения птиц.

В список функций карниза входит:

1. Защита стеновых конструкций и их отделки от попадания влаги во время дождей, снегопадов, оттепелей. Внешний вид стен дольше сохраняет привлекательный вид, конструктивные элементы из дерева не отсыревают и не портятся.
2. Защита отмостки от стекающей с крыши воды. Это предотвращает проникновение влаги к фундаменту, продлевает срок службы отмостки.
3. Предотвращение проникновения влаги внутрь каркаса крыши – подшивка карниза защищает стропильную систему от попадания брызг воды во время косых дождей с порывистым ветром.
4. Защита окон от прямых солнечных лучей. Это позволяет в летние жаркие дни поддерживать в помещениях комфортные условия проживания.
5. Эстетическое завершение кровельной конструкции. Подшивка карниза скрывает «изнанку» стропильной системы, добавляет привлекательности дому.

В климатических условиях средней полосы России рекомендуемая минимальная ширина карнизного свеса составляет 40–50 см, если не предусмотрено обустройство водосточной системы крыши – в этом случае конструкция будет защищать отмостку от осадков и талых вод, стекающих по скатам кровли.

Кобылки изготавливают из доски сечением 30×100 или 30×150 мм. Древесина должна быть высушенной, не иметь повреждений, гнили, сучков. Перед монтажом нарезанные в размер элементы обрабатывают средствами огнебиозащиты. Длина кобылки рассчитывается следующим образом: к запроектированной ширине свеса кровли прибавляют 50 см на крепление элемента к стропильной ноге.

Проектирование односкатных крыш. Что учесть ?

Планируя сборку односкатной крыши нужно учесть и рассчитать множество факторов: схему стропильной системы, угол наклона, нагрузки, подобрать соответствующие материалы. В итоге должен получится чертеж с полной информацией о будущей крыше.

Классическая схема односкатной стропильной системы, это уложенные поперек строения балки с креплением, к мауэрлату, установленному вдоль несущих стен. Это так называемая односкатная крыша с простыми наслонными стропилами. Но подобный вариант возможен только при пролетах с длиной не более чем 4500 мм. Но, допускается использование односкатных крыш с большей протяженностью.

• При ширине пролета в 5000-6000 мм, наслонные стропила нужно усилить подкосами, которые опираться на несущую стену с дополнительным мауэрлатом.
• Если ширина пролетов достигает значения 6000-7500 мм, потребуется собрать более сложный вариант – с упором на шпренгельную ферму. В конструкцию добавляется бабка, поддерживающая дополнительный брус, на который опирается стропило. Естественно стойки (бабки) дополнительно усиливаются подкосами.

Кроме выбора схемы устройства стропильной системы на стадии проекта потребуется спланировать шаг между балками, а также их сечение. Такие параметры зависят тоже от ширины пролета и используемой длинны стропил между несущими стенами. Общие рекомендации следующие:

• При длине стропильной балки до 3000 мм ее сечение подбирается в пределах 80x100 или 90x160 мм. Шаг между отдельными элементами должен составлять от 1100 до 2100 мм (зависимо от сечения!).
• Если стропило длиной 6500 мм, в таком случае подбирается сечение бруса 120x220 мм с шагом между деталями 1100-1400 мм.

Но, кроме выбора соответствующего сечения стропильных балок, и схемы сборки очень важным фактором является угол наклона будущей крыши.

Выбор угла наклона ската ?

От угла наклона собираемого ската зависит будущее функционирование крыши, а также ее прочность. Оптимальный уклон должен обеспечивать удаление осадков с плоскости (в особенности снега), невысокую ветровую нагрузку, а также устойчивое крепление кровельного настила.

ВажноРасчет углов наклона всех кровельных конструкций должен производиться в точном соответствии с СНиПом «Нагрузки и воздействия». Эти строительные нормы предоставляют всю информацию по конкретному региону страны.

Стоит также учитывать тип используемого кровельного материала, который также рекомендуется использовать при различных углах падения скатов. К примеру можно воспользоваться данными из приведенной ниже таблицы.

Совет Не стоит забывать, что в регионах с большим количеством осадков в зимний период наиболее оптимальное расположение скатов составляет 45°.

Подбирая углы наклона ската и кровельный материал нужно учесть, что плоскости с небольшими уклонами придется очищать от накопившихся масс снега, поэтому лучше всего подобрать настил способный выдержать вес человека без последующих деформаций.

Элементы стропильной системы

Мауэрлат. Монтаж нижней части стропил осуществляется путем прочной установки на мауэрлатный брус, который укладывается на верхнюю плоскость несущих стен. Между мауэрлатом и стеной обязательно должна находиться гидроизоляция. Чтобы мауэрлат прочно был прикреплен к стене, необходимо в ней установить резьбовые шпильки. Далее на выступающие концы насаживается брус, который затягивают гайками с широкой шайбой.

Схема крепления мауэрлата.

В большинстве случаев под мауэрлат используют брус с d18…20 см. Если же стропильные ноги устанавливаются с шагом 1,5…2 метра, тогда для места опоры можно использовать отдельные коротыши, длина которых составляет 60…80 см.

Коньковый прогон. Любая несущая конструкция кровли в своей вершине имеет коньковый прогон, который соединяет между собой вершины стропильных ног. Именно на него в дальнейшем и будет осуществлен монтаж конька крыши. Своими концами прогоны могут упираться в торцевые стены здания, на стены лестничных площадок либо на брандмауэрные стены, возведенные на всю высоту чердачного помещения в целях пожарной безопасности.

Схема устройства конькового прогона.

Если же по проекту имеются интервалы в поперечных стенах, возникает необходимость создать дополнительные опоры в виде стоек, подкосов и шпренгелей. Опорами в данном случае служат внутренние стены или кирпичный (железобетонный) столб, доходящий до верха чердака.

Коньковый прогон является одним из самых сильных элементов стропильной системы, поскольку наличие длинных пролетов увеличивает нагрузку, исходящую от всех стропильных ног. Чтобы создать прочную конструкцию, необходимо произвести точные расчеты и монтаж прогона в строгом соответствии с технологическим процессом.

Обычно для таких целей подбирается:

• бревно d 20…26 см;
• брусья, сечение которых не менее 18…26 см.

Фронтоны кровли могут иметь большую парусность. Уменьшить на них ветровую нагрузку могут диагональные связи. Для этого в каждом скате кровли устанавливается необходимое количество таких элементов. Ими могут быть 30…40 мм доски, монтаж которых выполнен к основанию стропильной ноги.

Схема комбинированной стропильной системы: Р и Р1 — сосредоточенные силы от веса прогонов и крыши на них вместе со снеговой, ветровой и пр. нагрузками (равны реакции опор прогонов).

Особого внимания требует изготовление стропильных конструкций для сырых деревянных срубов, где материалу необходима усадка. Конечно, можно на некоторое время отложить строительство и дать дереву подсохнуть, однако такой подход не всегда разумен. Выходом из положения будет монтаж скользящих опор либо компенсаторов усадки (винтовых домкратов). Что касается последнего способа, возникает необходимость в проведении высокоточных ручных работ квалифицированными специалистами. Поэтому на практике использование скользящих опор под стропильные конструкции считается самым приемлемым вариантом.

Дерево относится к дышащему материалу, которое даже после усадки может изменять свои свойства. Спровоцировать такие колебания может погодный фактор. Поэтому скользящее крепление для стропил компенсирует такие последствия. Но не стоит забывать, что монтаж шарнирных устройств требуется не только для нижней части стропильных ног. Необходимо предусмотреть такие соединения и в месте опоры с коньковой балкой.

Строительство крыши со сложными ломаными формами требует особого мастерства. В данном случае выполняется чередование наслонных и висячих стропильных ферм. Для повышения жесткости таких систем под коньковый прогон устанавливают стойку с подкосами, что позволяет увеличить расстояние между боковыми опорами на 12 метров.

Стропильная система может быть выполнена не только из дерева. В зависимости от назначения здания, она изготавливается из металла, железобетона или полимерного материала. Наиболее популярным материалом для стропильной конструкции крыши остается дерево. Поскольку изготовление стропил, последующий их монтаж и необходимая подгонка на месте особого труда не составляет. А экологические свойства материала являются последним фактором в пользу их применения.

Стропила, изготовленные из металла или железобетона, отличаются своим большим весом и сложностью крепления. Кроме того, в уже готовой конструкции отсутствует возможность подгонки размеров. Обычно они применяются для построек из камня или бетона. Полимерные стропила являются новинкой строительного рынка, практика применения которых не велика. Поэтому затруднительно оценить свойства этого материала, и, прежде чем использовать его, стоит все нюансы предусмотреть. Удачного строительства!

Из каких элементов состоит конструкция крыши деревянного дома

элементы крыши деревянного дома

Конструкция крыши деревянного дома состоит из следующих деталей и узлов:

• основной конструкции, в состав которой входят деревянные балки, строил (сборных ферм) устанавливаемой между ними системы скосов и подкосов;

• основания под кровлю;

• тепло и гидроизоляционного слоя;

• собственно самой кровли.

Балочная конструкция крыши применяется при длине пролета менее 4,5 м, а фермы — 5-10 м и более.

элементы крыши деревянного дома

Устройство крыши деревянного дома требует от домовладельца, определенных знаний и навыков работы с деревом. Именно поэтому, чаще всего для строительства кровли приглашают специалистов со стороны.

Мауэрлат

Конструкция, выступающая как основа для стропил, называют мауэрлатом. От качества изготовления зависит срок службы крыши. Его укладывают по периметру стен. Эта конструкция призвана решить следующие задачи:

1. Равномерное распределение нагрузки, создаваемой узлами, входящими в кровлю. Кроме этого, мауэрлат надежно привязывает конструкцию кровли к дому.
2. Снижение парусности, то есть противостоять воздействию ветра.

Мауэрлат

На практике встречаются дома, возведенные без него. То есть стропила крепят непосредственно к последнему венцу. В таком случае, в местах крепления стропил к венцу возникают места концентрации напряжения, в то время, мауэрлат их равномерно распределяет.

Для создания этого элемента конструкции применяют трубы, выполненные из металла, бруса или сшитые между собой доски. Строительство крыши начинают с сооружения мауэрлата.

Стропила

Стропила

На поверхности стропил устанавливают обрешетку, то есть строила, принимают на себя весовую нагрузку, которую будет создавать кровля. Кроме этого, они противостоят дождевым и ветровым нагрузкам. Стропила бывают наклонные и висячие. Стропильная система двухскатной крыши деревянного дома должна быть обработана различными составами, которые защитят ее от действия влаги, огня, грибка. В противном случае, через довольно небольшое количество времени может потребоваться переделка крыши.

Прогоны

Прогоны

В конструкцию крыши входят и такие детали, как прогоны. Ее располагают горизонтально, опирая ее на несущие узлы – стены, фермы и пр. Она может быть выполнена из металла или дерева. Допустимо ее изготавливать из железобетона.

В крыше применяют три типа прогонов – коньковый, боковой и мауэрлат.

Затяжки

Затяжки

Затяжка используется для висячей системы. Она закрепляет между собой стропильные ноги и дает ему расползаться.

Стойки

Стойки

Стойки устанавливают вертикально, они принимают на себя нагрузки от конька и перенаправляют ее не несущие стены внутри дома.

Подкосы

Подкосы

Эти детали, по сути, передаточное звено между стропилами и другими несущими компонентами. Соединив с помощью подкосов затяжки и пр., в результате получается прочная конструкция

Лежень

Лежень

Для изготовления этой детали крыши необходимо использовать брус с сечением 100*100 или 150*150 мм. Он должен быть уложен на внутреннюю несущую стену.

Обрешетка

Обрешетка

Под углом в 90 градусов на стропила укладывают доски или брусья. Они дополнительно скрепляют всю конструкцию. Кстати, на обрешетку можно пустить необрезную доску. Но, кору с ее поверхности надо удалить.

Если планируется, то, что крыша будет закрыта мягким материалом, то обрешетка должна быть сплошной. Для этого допустимо использовать водостойкую фанеру.

Кобылки

Кобылки

Эта деталь, отвечает за получение свеса крыши. Их устанавливают только тогда, когда длин стропил не достаточно. Кобылки представляют собой доски, меньшего сечения, чем стропила.

Подбой крыши – это небольшой по размерам элемент крыши, который защищает стропильную конструкцию от попадания влаги и ветра. Его устанавливают на нижний край крыши.

элементы крыши

Виды стропильной системы двухскатной крыши

Для рассматриваемой конструкции крыши существует 2 варианта: наслонные и висячие стропила.

Виды системы крыши: с наслонными и висячими стропилами

Рассмотрим каждый вид подробно, дабы сделать взвешенный выбор.

Висячие стропила

Применяются при ширине крыши не более 6 м.п. Установка висячих стропил выполняется за счет крепления ноги за несущую стену и коньковый прогон. Конструкция висячих стропил особенна тем, что стропильные ноги находятся под воздействием распирающего усилия. Висячие стропила с затяжкой, установленной между ногами, позволяют снизить его влияние. Затяжка в стропильной системе может быть деревянной или металлической. Часто затяжки ставят внизу, тогда они играют роль несущих балок. Важно обеспечить надежное крепление затяжки на стропильной ноге. Потому, что на нее тоже передается распирающее усилие.

Совет. Чем выше расположена затяжка, тем большей прочностью она должна обладать. Если затяжку не установить, несущие стены могут попросту «разъехаться» от давления, создаваемое стропильной системой.

Наслонные стропила

Применяются при обустройстве крыш любых размеров. Конструкция наслонных стропил предусматривает наличие лежня и стойки. Лежень, лежащий параллельно мауэрлату принимает на себя часть нагрузки. Таким образом, стропильные ноги как бы приклонены друг к другу и поддерживаются стойкой. Стропильные ноги наслонной системы работают только на изгиб. Да и простота монтажа также склоняет чашу весов в их пользу. Единственный недостаток – наличие стойки.

{banner_link_1}

Комбинированные

Ввиду того, что современные крыши отличаются большим многообразием форм и сложностью конфигураций, используется комбинированный вид стропильной системы.

Комбинированный вид стропильной системы

После выбора вида стропильной системы можно точно рассчитать количество материалов. Результаты расчетов записать. При этом профессионалы рекомендуют составлять чертежи на каждый элемент кровли.

Выбор кровельных покрытий

Материалы для декоративного обустройства кровли

В распоряжении частного застройщика предоставлены такие материалы:

• ондулин — универсальное покрытие в виде листов с волнистым профилем;
• глиняная черепица — проверенная годами классика, отличающаяся прочностью, презентабельностью и довольно высокой стоимостью;
• шифер — тяжелые асбестоцементные плиты с волнистым сечением, постепенно выходящие из обихода;
• профнастил — легкое и недорогое покрытие, представляющее собой профилированную сталь, обработанную порошковым напылением;
• гибкая плитка и полосы — могут применяться на сложных криволинейных поверхностях с любым уклоном.

Выбор кровельного покрытия напрямую влияет на внешний вид и эксплуатационные характеристики крыши.

Типы стропильных систем ?

Деревянные стропильные системы представлены тремя типами:

1. Наслонные;
2. Висячие;
3. Стропильные фермы.

Каждая конструкция имеет свои особенности и рекомендации для проведения монтажа.

Наслонные стропила и их характеристики ?

Считаются самым недорогим и наиболее распространенным решением при строительстве домов. Их основной конструктивной особенностью является то, что упор системы осуществляется не только на периметр внешних стен, но и на внутреннюю несущую стену или заменяющую ее опору. Такой подход позволяет увеличить ширину стропильной системы.

Важно! Наслонные стропила испытывают только один вид нагрузки – на изгиб, что повышает их прочностные показатели и срок службы.

Наслонные стропила получили распространение в домах со следующими параметрами:

• Для односкатных крыш – при ширине дома до 7 метров;
• Для двухскатных крыш – ширина здания до 18 метров при увеличении числа стоек от 1 до 3;
• Для четырех- и двухскатных крыш – при угле наклона до 40 градусов.

Наслонные стропила – недорогое и надежное решение для формирования крыши здания

Удобство наслонных стропил заключается в том, что они отлично устанавливаются практически в любом здании. Удобная схема, несложный монтаж и классическое решение крыши – все это служит стабилизатором спроса на стропильные системы такого рода.

Основной особенностью монтажа этой стропильной системы является то, что после укладки мауэрлата на него стоит постелить гидроизоляционный слой. И только следующим этапом станет установка стропильных ног.

Важно!

Наслонные стропила помогают создать более легкую крышу, чем при использовании иных конструкций.

Но не всякая конфигурация строящегося дома позволяет произвести в нем установку наслонных стропил. Иногда стоит воспользоваться альтернативным вариантом.

Особенности висячих стропил ?

О монтаже висячих стропил стоит задуматься, если конструкция здания не предусматривает наличие внутренних несущих стен. Рекомендуемая ширина пролета в данном случае может колебаться от 6 до 12 метров. В редких случаях возможно еще большее расстояние, но требования к конструкции стропильной системы ужесточатся.

Особенность висячих стропил в том, что они всем весом ложатся на внешние несущие стены

Висячие стропила давят всем весом крыши на наружные стены здания. Для обеспечения более жесткой конструкции в системе стропил используется стяжка, которая и обеспечивает оптимальную жесткость конструкции.

Крепление стропил осуществляется в распор, а чердачное перекрытие, если оно есть, крепится непосредственно к стропильным фермам. Чаще всего подобные конструкции находят применение в домах с одно-, двух- или четырехскатными крышами.

Для информации! Висячие системы монтируются отдельно, и на крышу устанавливается уже готовая конфигурация стропил

Третье решение для монтажа стропильной деревянной системы – это фермы. К сожалению, они практически не встречаются в малоэтажном строительстве. В тех редких случаях, когда они применимы, можно увидеть сложную решетчатую систему, где распределение нагрузки происходит разными методами.

Ветровая нагрузка на кровлю

Направление преобладающего ветра определяется по розе ветров для конкретного региона строительства. Данная информация важна, так как:

• При боковом давлении ветра воздушный поток сталкивается со стеной и крышей здания. У стены дома происходит завихрение потока, часть его уходит вниз к фундаменту, а другая — по касательной ударяет в карнизный свес.
• Ветровой поток, воздействующий скат крыши, огибает по касательной конек кровли, захватывает воздух с подветренной стороны и устремляется прочь.

В итоге на крыше возникают три силы, способные сорвать ее и опрокинуть:

• Две касательные с наветренной стороны.
• Подъемная сила с подветренной стороны, образующаяся от разности давлений воздуха.
• Еще одна сила (нормальная) от давления ветра воздействует перпендикулярно склону и старается вдавить скат крыши внутрь.

В зависимости от угла скатов нормальные и касательные силы изменяют свое значение. Чем круче крыше, тем большее значение принимают нормальные силы и меньшее касательные. Высокую крышу ветер старается опрокинуть.

На пологих влияние сил изменяется и преобладают касательные силы. Пологую крышу ветер старается приподнять, сорвать и унести.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки (Wm) определяется по формуле:

Wm = Wo x k(z) x c, где:

• Wo — расчетное значение ветрового давления по карте районирования территории.
• k(z) — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для конкретных высот(z).
• c — аэродинамический коэффициент, учитывающий изменение направления давления нормальных сил в зависимости от того, с какой стороны находится скат по отношению к ветру (подветренной или наветренной).

Рассмотрим каждую составную часть формулы и начнем с районирования территории по давлению ветра:

Таблица определения ветровой нагрузки местности:

Коэффициент k, учитывающий изменение ветрового давления по высоте z, определяется по следующей таблице:

Расшифровка типов местности:

• А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ. пустыни, степи, лесостепи, тундра.
• В — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м.
• С — городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.

Значения аэродинамических коэффициентов ветровой нагрузки для участков крыши:

Знак «+» у аэродинамических коэффициентов определяет направление давления ветра на соответствующую поверхность (активное давление), знак «-» — от поверхности (отсос).

Наглядно расшифруем участки крыши F, G, H, I, J:

e в представленной выше схеме берется равным наименьшему значению b или 2h.

Подведем итог. Стропильная система крыши должна рассчитываться с учетом неблагоприятного сочетания нагрузок. Что это значит? Нужно закладывать в анализ максимальное количество снега на тяжелой черепичной кровле, сильный ветер, возможность перемещения по кровле людей с весом выше среднего. Все эти нагрузки суммируются и умножаются на коэффициент надежности 1,1 (дополнительные 10% прочности).

Подвижные  крепления стропил

Подвижное крепление стропил

Деревянные постройки имеют склонность к усадке, поэтому крышу для них следует монтировать на специальные крепления. Изменение размеров отдельных элементов приводит к возникновению напряжений, которые могут вызвать разрушение конструкции. Для этого место крепления стропильной ноги и мауэрлата или бревна требуется создавать так, чтобы стропило могло двигаться перпендикулярно стене. Использование скользящей опоры для стропил позволяет добиться необходимого результата. Подобные крепления бывают двух типов – открытые и закрытые. В  первом случае используется уголок, одна из сторон которого загнута и удерживает второй элемент. Г-образная часть крепления фиксируется к направляющей, а второй элемент соединяется с мауэрлатом.

Если мауэрлат имеет округлую поверхность, то на ней вырезают площадку, позволяющую расположить крепление. Установка выполняется так, чтобы подвижный элемент мог перемещаться по всей длине направляющей.

Когда уклон крыши невелик, используют всего одно крепление на каждую стропильную ногу, а для больших углов стропильные балки в месте контакта с мауэрлатом удерживаются креплениями с двух сторон.

Альтернативой открытому креплению является закрытое, где подвижная часть надежно зафиксирована. Главное отличие подобного крепежа в том, что он монтируется целиком, в то время как открытый может быть смонтирован отдельно, а затем уже собран.

Все подобные крепления изготавливаются методом штамповки из нержавеющей стали. Величина свободного хода зависит от компании-производителя и находится в пределах от 6 до 16 см. Количество отверстий для крепления направляющей тоже различается.

Конструкция

Обрешетка, используемая для монтажа гибкой кровли, отличается от той, что применяется в случае настила металлопрофиля. Битумная черепица – гибкий материал, которые не обладает жесткой формой, поэтому его необходимо укладывать на сплошное основание. Поэтому конструкция кровельного пирога для этого кровельного материала состоит из следующих элементов:

1. Контробрешетка. Этот элемент изготавливается из деревянных реек толщиной 2-3 см, которые крепятся вдоль стропильных ног. Они служат для фиксации гидроизоляционной пленки и организации вентиляционного зазора, который необходим для улучшения циркуляции воздуха.
2. Разреженная. Разреженную обрешетку приколачивают вдоль ската, перпендикулярно стропилам. Она изготавливается из необрезных или обрезных досок размером 150х20 мм с шагом 30-50 см. Разреженная обрешетка равномерно распределяет вес кровли между стропильными ногами.
3. Сплошная. Сплошную обрешетку, используемую как основание для настила гибкой черепицы, изготавливают из листов влагостойкой фанеры или древесностружечной плиты. Этот элемент конструкции помимо опорной функции выполняет еще изоляционную – он играет роль утеплителя и шумоизоляции.

Обратите внимание! Битумная черепица обладает шероховатой, нескользкой поверхностью, поэтому в зимний период на ней скапливается снег. Надежная обрешетка поможет мягкой кровле сохранить форму и перенести интенсивные снеговые нагрузки.

Наслонные деревянные стропильные конструкции

Наиболее дешевые из известных типов стропил. Применяются в том случае, если между всеми опорами расстояние не более 6 метров.

Установку их осуществляют в зданиях и помещениях со средней несущей стеной либо столбчатыми промежуточными опорами, опирая концы при этом на внешние стены дома, а среднюю часть – на внутренние стены либо опоры.

Наслонные деревянные стропильные системы выпускаются с разным количеством стоек — это позволяет существенно увеличить ширину всего пролета здания или помещения.

Рассмотрим их варианты:

Для мансард обычно выбирают деревянные стропильные системы без средних опор, это делается для того, чтобы внутренняя планировка помещения не была в зависимости от расположения данных опор. При одинаковой ширине здания крыша с наслонными деревянными стропилами может получиться более легкой если сравнивать с прочими стропильными системами.

Выполняем расчеты для крыши

Первый шаг, перед тем как сделать Г-образную крышу – это проведение расчетов. Они должны быть точными. Нужно вычислить нагрузку на стропильную систему и другие параметры.

За основу берутся такие факторы:

• Уровень постоянной нагрузки. Здесь речь идет об общем весе кровельного пирога. Он будет оказывать на конструкцию большую нагрузку. Кровельный пирог крыши включает в себя систему, которая состоит из утеплителя, гидро- и пароизоляционного слоя, обрешетки и кровельного материала.
• Сезонная нагрузка на крышу. Сюда входят осадки разного типа: дождь, снег и ветер. К тому же нужно учитывать, что снег зимой может находиться на кровле постоянно. Вот почему нужно учитывать климатические особенности региона и выбрать правильный угол наклона Г-образной кровли. Благодаря этому сезонная нагрузка снизится. Например, если в вашем регионе много снега и дождя, то угол наклона делается большим. А вот в регионах с сильными ветрами лучше сооружать крышу, которая имеет пологий угол наклона. Парусность уменьшается, как и ветровая нагрузка на нее.
• Дополнительная нагрузка на крышу. Речь идет о дополнительных коммуникационных приспособлениях, таких как водяной бак, спутниковая тарелка, дымовая или вентиляционная труба.

Обратите внимание! Все расчеты лучше поручить специалисту.

Это ответственный момент, который должен быть выверен правильно. Учитывая все данные, перечисленные выше, он может сделать соответственный чертеж со всеми точными указаниями: выбранный угол ската и другие параметры конструкции. Отталкиваясь от чертежей и выполняется вся работа.

Расчет материала для стропил односкатной крыши

Стропильная система — основной несущий элемент для кровли и подкровельных элементов. Недостаточно тщательный расчет или не полностью учтенные нагрузки могут стать причиной провисания или прогиба стропил, что повлечет за собой появление протечек и порчу всей постройки.

Для расчета прежде всего следует определиться с выбором материала. В данном случае следует придерживаться традиционного подхода и использовать обрезную сосновую доску 50 на 150 мм. Такой выбор проверен временем, сосна мало впитывает атмосферную влагу, она легка и достаточно прочна.

Кроме того, надо учесть:

• Назначение постройки, в частности — чердачного помещения.
• Размеры крыши, длина и угол наклона ската.
• Материал кровли.
• Количество снега и сила ветра.

Учет этих факторов поможет определить оптимальное расстояние между стропилами, а также рассчитать количество пиломатериала. Если длина ската больше 6,5 м, то потребуется установка дополнительных стоек.

Стандартная величина шага стропил обычно колеблется в пределах 60-70 см, что позволяет делать упрощенный расчет системы. При этом, рекомендуется обратиться к онлайн-калькуляторам, чтобы проверить свои результаты.

Односкатная крыша имеет самую простую структуру, но пространство под ней сложнее использовать в жилых целях. Чаще всего, такой вариант используется для подсобных или вспомогательных построек, когда чердак не рассматривается в качестве жилого помещения.

В таких случаях вес и нагрузка от кровли на стены снижены за счет отсутствия утепляющего слоя, что упрощает строительство, снижает расходы на материалы.