Как рассчитать и установить стропильную систему двухскатной крыши

Доверьте работу профессионалам. Только так можно рассчитывать на действительно качественный результат. Обратитесь в компанию Хороший Ремонт. Но если всё-таки вы хотите попробовать сами, тогда в этой статье вы найдёте подробный план, как правильно провести работы по монтажу кровли. Относительно простая технология – это двухскатная крыша. По сравнению с четырехскатной технологией, с двухскатными сооружениями легче работать.

Расчет стропильной системы двухскатной крыши

Составление сметы на строительство предполагает грамотный расчет площади возводимой кровли – двухскатной крыши.

Следует помнить, что на расчет влияет форма кровли, сложные ломаные элементы.

Для вычислений необходимо площадь крыши разделить на отдельные составляющие. После расчета отдельных элементов суммировать полученные данные. При расчетах используются базовые математические формулы.

Рассчитывая площадь, следует учесть следующее:

  • при использовании черепицы и рулонных материалов длина скатов уменьшается на 0,7 м;
  • свесы, брандмауэрные стены, парапеты;
  • крайняя часть карниза и нижняя часть конька – две точки, устанавливающие точную длину ската;
  • отверстия для вентиляции, окна кровли и мансарды, дымоходные трубы из расчетов исключаются;
  • специфику кровельных материалов;
  • детализированный план крыши.

Уклон определяется следующим образом: каждый элемент следует умножить на косинус угла наклона крыши. Важно то, что производимый расчет площади осуществляется по карнизным свесам. Более замысловатые и сложные конструкции кровли предполагают использование специальных программ. Иногда предпочтительней обратиться за помощью к специалистам.

Правильная технология укладки мягкой кровли снижает риск протечек и увеличивает срок службы крыши.

Узнайте главные отличия кровельных материалов технониколь тут. А также советы по работе с этими материалами.

Типы крыш – выбираем самый подходящий

Своими руками возвести крышу для дома непросто, но если знать все особенности процесса, работа пойдет легко и принесет удовлетворение результатами. Начинаем  с определения типа крыши, разнообразие которых довольно многочисленно. Выбирая, учитываем много факторов, в том числе особенности формы и стиля дома, климат, сложности монтажа, нагрузку на короб. Материалы для кровли также играют роль.

В строительстве применяются два вида конструктивного исполнения крыш: чердачные и бесчердачные. На чердаке частного дома находится удобное для хозяйственных целей пространство, или там можно устроить жилые комнаты. Перекрытие между помещениями снизу и крышей утепляют. При бесчердачном типе крыша одновременно исполняет функции потолка нижерасположенных помещений и основания кровли. Конструкция плоская или скатная. Используется в большинстве случаев на хозяйственных зданиях или для пристройки к дому. На жилых строениях желательно применять в южных регионах, так как выполнить хорошую теплоизоляцию подобных крыш затруднительно.

Конструкция крыши

Плоские крыши не так давно открыли второе дыхание в строительстве. Это стало возможным благодаря появлению современных гидроизоляционных материалов, которые соответствуют повышенным требованиям для подобных конструкций. Вторая причина – возросшая популярность стилей минимализм, модерн и хай-тек. На плоской крыше создают площадки для различных целей: отдыха, занятий спортом или технических. Так как они имеют повышенную нагрузку, к прочности кровельной системы предъявляют довольно жесткие требования. Подобные конструкции легко обслуживать и ремонтировать.

Типы крыш – выбираем самый подходящий

На жилом доме над его разными частями возводят отдельные односкатные крыши, которые выглядят, подобно многоскатным. Их достоинство – в простоте монтажа и обслуживания, возможности применения на зданиях с облегченным фундаментом.

Крыши могут иметь несколько скатов – от одного до четырех, а также состоять из комбинаций нескольких скатных крыш. Односкатная система характерна для хозпостроек. Их конструкция простая, ее легко рассчитать. Ноги стропил лежат на краю стен или опорах. Наклон осуществляется за счет различной высоты, на которой  расположены противоположные края крыши. Он зависит от длины пролета и перепада высоты. Применяются такие варианты на зданиях с небольшими размерами, поскольку большая площадь требует увеличения угла наклона, что приводит к увеличенной парусности кровли.

Двухскатная или щипцовая крыша – самая распространенная в частном домовладении. Конструкция складывается из двух одинаковых скатов, опирающихся на стены или балки, уложенные на них. Индивидуальность постройке придает асимметричная двухскатная крыша, со скатами под разными углами, разной длины. Они неравномерно нагружают дом, поэтому выполнить расчеты довольно сложно. Щипцовые крыши применяются на зданиях небольших размеров, большие габариты дома вызывают увеличение площади кровли.

Читайте также:  Двухскатная крыша для частного дома своими руками

Виды мансардных окон

Согласно рекомендациям СНиПа, площадь мансардных окон не должна быть меньше 10 процентов от площади пола, поэтому в каждом помещении, образованном в результате разделения мансарды, должно быть окно.

Устройство мансардных окон в крыше

Виды мансардных окон

На изображении выше представлены разновидности окон для установки на мансарде, при этом наиболее простой разновидностью считается наклонная установка окна. Несмотря на простоту, подобный вариант связан с некоторыми проблемами гидроизоляции стыков. Кроме этого, придется устанавливать окно с усиленной рамой и армированным остеклением из-за повышенных нагрузок на конструкцию окна.

Подобная установка имеет ряд достоинств:

  • Пропускает больше света, поскольку отсутствуют резкие границы света и теней.
  • Не усложняется поверхность крыши, так как она остается ровной.
  • Установка окна требует меньше времени.

Чем меньше угол наклона крыши, тем потребуется большее окно по площади. На изображении ниже указано, как следует расположить окно, в зависимости от угла наклона.

Виды мансардных окон

Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна

При монтаже окна следует брать во внимание расстояние между стропилами. Окно должно быть уже на 5 см, по сравнению с расстоянием между стропилами. Это необходимо для того, чтобы не нарушать целостность всей конструкции. В противном случае придется дополнительно усиливать элементы крыши, что не всегда оптимально.

Вместо одного большого окна лучше установить два небольших. Кроме того, что проблем значительно уменьшится, два небольших окна смотрится ничуть не хуже, чем одно большое. Не следует также забывать о нагрузках, которые больше действуют на одно большое окно.

Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

Виды мансардных окон

Установка окон-дормер связана с появлением ендов, как сверху, так и с боков. Как правило, подобная конструкция становится более сложной в любом случае. Кроме этого, имеются некоторые сложности при укладке кровельного материала, так как подобные места являются вероятными участками протечек влаги. На таких участках приходится укладывать кровельный материал особенно тщательно. В регионах, где выпадает много осадков в виде снега, такие окна подвержены особенно высоким нагрузкам при сходе снега. Решить данную проблему помогают снегозадержатели, которые монтируются над такими окнами. Достоинство подобных окон заключается в том, что возле него допустимо стоять в полный рост. На самом деле, такие окна пропускают меньше света, при этом рельеф крыши становится сложнее, с рядом некоторых проблем.

Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

Утопленные окна также используются, но в основном тогда, когда необходимо организовать выход на балкон. Утопленное окно – это не лучший вариант, поскольку света оно пропускает мало, а тени становятся достаточно глубокими. Это не совсем комфортно для глаз человека. Кроме этого, усложняется геометрия крыши, хотя не настолько, как в случае с выступающими окнами.

Если организовать окна в торцевых частях мансарды, то это существенно упростит данную проблему. В таком случае можно вполне обойтись без усиления рамы и стекол, поэтому подойдут самые обычные качественные стекла. Вариант малозатратный и легко реализуемый своими руками, поэтому именно такие окна чаще всего устанавливают хозяева на мансардах.

Виды мансардных окон

Снеговые и ветровые нагрузки

Для многих регионов России актуален вопрос снеговых нагрузок на стропила – от стропильной ноги требуется выдерживать, не деформируясь, тяжесть накопившегося снега. Чем меньше угол наклона кровли (обычно это относится к односкатной конструкции), тем выше снеговые нагрузки. Строительство практически плоской односкатной крыши требует использования стропил большого сечения и минимального шага их монтажа. При этом следует регулярно заниматься очисткой односкатной кровли, угол наклона которой не превышает 25°.

Формула S = Sg × µ позволяет вычислить снеговую нагрузку (S). При этом:

  • Sg – справочное значение веса снегового покрова на 1 квадратном метре горизонтальной поверхности (выбирается по таблице в СНиП «Стропильные системы» в зависимости от региона строительства);
  • µ — поправочный коэффициент, величина которого определяется углом наклона крыши.
Снеговые и ветровые нагрузки

Коэффициент µ равен:

  • 1,0 – угол наклона ската до 25°;
  • 0,7 – угол наклона ската от 25 до 60°.

Для крыш со скатами, угол наклона которых превышает 60°, снеговые нагрузки при расчетах не учитываются.

Для вычисления ветровой нагрузки (W) применяется формула W = Wo × k, где:

  • Wo – справочное значение ветровой нагрузки, характерной для конкретного региона (выбирается по таблице);
  • k – поправочный коэффициент, значение которого зависит от высоты сооружения и типа местности.
Снеговые и ветровые нагрузки

А – открытая местность (поле, степь, побережье);

Б – городская застройка, лес.

Особенности монтажа

Монтаж крыши проходит в несколько этапов. Можно выделить основные из них:

  1. Закрепить мауэрлат к стенам.
  2. Собрать стропильные фермы.
  3. Сделать конёк.
  4. Закрепить обрешётку.
  5. Завершить кровельные работы.

Работая с деревом, следует проводить обработку поверхностей антигрибковым средством, чтобы деревянные части служили долгое время. Также, чтобы дерево в скором времени не сгнило, древесину перед монтажом нужно хорошо просушить. Сушка на открытом воздухе подойдёт, этот способ лучше, чем если сушить дерево искусственным путём.

Если ваш дом атаковала плесень, прочитайте статью как избавиться от грибка в квартире на стене.

Последовательность действий при монтаже стропильной системы ↑

Работа на высоте не очень располагает к многочисленным примеркам, поэтому конструкцию крыши необходимо тщательно продумать заранее и просчитать ее. Это значительно облегчит монтаж крыши.

Стропила по своей конструкции однотипные, поэтому чтобы получить из деревянного бруса стропила целесообразно использовать шаблон. Зная все необходимые размеры, сделать его несложно. Это должна быть точная горизонтальная копия фермы, которая образуется стропилами в вертикальной плоскости. Его можно выполнить несколькими способами.

Шаблон для стропил можно сделать под такие параметры крыши, как ее уклон и габариты строения.

С помощью подобного приспособления и карандаша на заготовке в следующей последовательности размечают типовые запилы:

  • Коньковая часть стропильной ноги. Шаблон прикладывают к заготовке и проводят линию среза.
  • Длина ската. Взяв за начало отсчета нижнюю точку запила коньковой части, откладывают расстояние, равное L (длина ската), и отмечают точку С. Затем прикладывают шаблон и проводят по горизонтали линию полки стропильного зуба.
  • Разметка зуба. По полученной линии откладывают отрезок СA, который равен по длине толщине балки, формирующей верхнюю обвязку в конструкции стены. Затем согласно шаблону проводят линию АD, которая должна быть параллельной «коньковому» запилу. Очевидно, что точка D расположится на нижней стороне будущего стопила. Таким образом получают треугольник ACD, который фактически и будет зубом стропилины.
  • Разметка свеса.

Разметив одно стропило, остальные изготавливают при помощи технологической рейки, на которую перенесены контрольные точки.

Можно воспользоваться и другим вариантом.

shema-shablonarazmetka

  • Для изготовления шаблона используют доски-дюймовки. Они должны быть длиннее запроектированной длины стропила на 100 – 150 мм. Это дает возможность корректировать при необходимости места соединения с обвязкой.
  • Две доски сшивают в вершине при помощи гвоздя или болта. Такое соединение не будет препятствовать их свободному вращению вокруг точки соединения. Полученная конструкция будет напоминать ножницы.
  • Посередине будущего щипца устанавливают рейку и отмечают проектную высоту ферм. Еще одной меткой, проставляемой выше, отмечают высоту зуба, то есть длину вертикали, которая соединяет основание зуба и его вершину.
  • Теперь можно определить угол наклона ската. Для этого «ножницы» выставляют свободными краями таким образом, чтобы каждая доска упиралась углом в гнездо будущего зуба.
  • Точку соединения и верхнюю метку на рейке, которая определяет общую длину стропильной ноги и зуба, совмещают.
  • Высоту зуба откладывают от вершины нижнего угла каждой стропилины. Заготовку шаблона опускаютс крыши  вниз, затем выпиливают зуб согласно разметке.
  • Далее,  заготовку возвращают вновь на крышу, затем заводят зубья в соответствующие гнезда. Нельзя исключать, что вершина шаблона и метка на рейке при этом не совпадут. В подобных случаях нужно вырвать фиксирующий гвоздь и исправить положение вершины. Отметку нужно сделать заново.
  • После того как завершена подгонка вершины, на досках прочерчивают линию их будущего стыка по вертикали.

polnorazmernyjrazmetka-rotiv

  • Замеряют длину ригеля.
  • Форму накладок, которые впоследствии монтируют в месте верхнего стыка стропил, размечают на куске доски.
  • После того как все выверено, шаблон можно считать готовым.
  • Шаблон возвращают вниз. Заготовку разбирают, по нанесенным линиям выполняют запилы, после чего переходят к сборке фермы.

Стропила раскраивают как на земле, так и на перекрытии дома. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы: на земле, безусловно, удобнее работать, зато сборка на крыше позволяет примерять готовую деталь на месте, и в случае необходимости – подправлять погрешности.

РекомендуемСтропильные конструкции сложной конфигурации, к примеру, эркера рекомендуется собирать на месте, так как ее элементы в этом случае будет намного проще разметить сразу, нежели заниматься подготовкой отдельных шаблонов.

Расчет стропил крыши

При подсчете объемов необходимых строительных материалов нужно учитывать выбранное кровельное покрытие, размеры крыши, а также природное воздействие на ее поверхность. Чаще всего для подобных целей используется специальный строительный калькулятор, с помощью которого можно определить расстояние между стропилами крыши, а значит, и их количество.

Расчет стропил крыши

Для проведения вычислений нужно знать длину стропильного элемента и его сечение. Как правило, сечение стропил для крыши составляет 50х150 миллиметров, 75х125 миллиметров или 100х150 миллиметров. Конкретные параметры определяются величиной нагрузок на стропильную систему мауэрлата применяется брус с квадратным сечением в 100х100 или 150х150 миллиметров, прогоны выполняются из брусьев в 100х100 или 100х200 миллиметров, а для затяжек используются элементы с сечением в 50х150 миллиметров.Посмотрите видео на данную тему:

Расчет стропил крыши

Итак, чтобы понять, как рассчитать стропила на крышу, стоит ознакомиться со специальной программой для строительных вычислений. Выяснив все необходимые данные еще во время проекта вы избавите себя от конструкторских проблем со стропилами в процессе стройки.

Читайте также:  Водостоки для крыши металлические монтаж своими руками

Стропильная система ломаной двухскатной крыши

Для того чтобы увеличить подкровельное помещение, сделать его жилым, сооружают двухскатную ломаную крышу. Такая конструкция может быть представлена в виде трех треугольников, один из которых расположен над потолком мансарды, а два других – по бокам.

Технология создания ломаной двухскатной крыши предусматривает определенную последовательность действий.

  1. В потолочных балках подготавливают врезки для монтажа стоек. В случае устройства перекрытия с помощью бетонных плит – на них укладывают лежни.
  2. Устанавливают вертикальные стойки и крепят подкосы. Может быть собрана конструкция без подкосов.
  3. Укладывают боковые прогоны.
  4. Поочереди монтируют ноги наслонных стропил. Если необходимо – дополнительно крепят схватки.
  5. Стропильные фермы висячего типа изготавливают на земле, соединяют все детали и затем поднимают для установки на свое место.
  6. В случае применения наслонных стропил боковые прогоны соединяются балками, служащими деталями потолка подкровельного помещения. В балках выполняют врезки для крепления стоек конькового бруса.
  7. Устанавливают коньковый брус.
  8. Крепят наслонные стропильные ноги.
  9. Монтируют обрешетку, тип которой выбирается в зависимости от кровельного материала.

В завершение статьи о том, как создается стропильная система двухскатной крыши, видео с комментариями специалиста.

Конструкция системы стропил ↑

Как уже было отмечено, залогом прочности любой крыши является ее стропильная система. По конструкции они подразделяются на наслонные и висячие .

Висячая ↑

Висячие стропила представляют собой брусья, имеющие только две точки опоры, а именно стены дома. На каждую ногу в этом случае действуют в основном нагрузки двух типов – изгиб и сжатие.

Висячие передают по горизонтали приходящуюся на них нагрузку (вес кровли, снеговую, ветровую) на свои точки опоры, то есть на стены, как разводящее усилие. Для снижения его влияния стропила соединяют деревянной или металлической затяжкой. В стропильное устройство ломаной двухскатной крыши подобные затяжки – балки перекрытия. При величине пролета от 8 м, под каждую ферму дополнительно устанавливают бабки с подкосами.

Наслонная ↑

Наслонные стропила представляют собой брусья, имеющие промежуточную подпорку, которая опирается на дополнительные опоры или внутреннюю стену дома. Основное воздействие этой системы на опоры – изгиб. В несущей конструкции крыши можно использовать только наслонные, если промежуточные опоры находятся друг от друга на расстоянии до 6.5 м.

Наслонная конструкция легче, чем система висячая или комбинированная.

Схема также может содержать элементы будущей мансарды . Вертикальные стойки, укрепленные подкосами и ригелями, которые устанавливают в этом случае, могут служить в будущем частью мансарды. Опорой для них служат балки перекрытия. Читайте : Монтаж стропильной системы двухскатной крыши .

Порядок сборки фермы

Для удобства можно соорудить леса

Конструкция включает в себя опорные ноги и соединяющие компоненты. Ферма напоминает треугольник. Выполните работу в указанной последовательности, и готовая конструкция сможет достойно переносить все поступающие нагрузки.

Установка коньковой балки и первых стропил

Ферму можно делать на земле с дальнейшим подъемом наверх либо же прямиком на крыше. Первый вариант более прост и удобен в выполнении.

Еще одно стропило на месте

Вид установленных стропил

Стропильную ферму собираем в следующем порядке. Сначала обрезаем заготовленный материал до нужного размера, стыкуем бруски верхними краями и скрепляем с помощью шурупов. Для предотвращения появления трещин в местах скрепления предварительно просверливаем в брусках отверстия диаметром немного меньше размера крепежных элементов.

Установка стропил

Коньковые балки

Также для соединения стропильных ног используем ригель. Фиксацию выполняем на полметра ниже верхней точки скрепления элементов. Ригели будут способствовать повышению жесткости конструкции и исключат риск прогиба. Крепление ригеля выполняем в выемках, предварительно обустроенных в стропилах посредством вырубки.

При необходимости стропила срезаются под углом, если этого требуют особенности обустраиваемой кровельной конструкции.