Чтобы избежать такой возможности, специалисты рекомендуют использовать в нижней части балки опору обрешетки. Это необходимо для того, чтобы компенсировать возникающее расширение.
Установка стропил двухскатной крыши своими руками: пошаговый процесс установки стропил на мауэрлат
Поскольку кровельная балка принимает на себя всю нагрузку крыши и передает ее на стены, следует выбирать балку достаточно толстую и прочную. Толщина зависит от толщины стены, на которую она опирается. Как правило, толщина балки обрешетки должна быть равна или примерно равна толщине стены.
Установите балку обрешетки заподлицо с наружной стороной стены и прочно соедините их между собой. Для соединения стеновой коробки со стеной уже на этапе строительства устанавливаются анкерные болты или анкерная проволока (залитая в арматуру). Если в качестве крепежа используется проволока, то после установки она плотно обвязывается вокруг балки и остается такой. Если анкерные болты встроены в стену, предварительно просверлите отверстия в кладке и прикрепите брус к болтам, затянув их гайками и широкими шайбами.
Не забудьте поместить слой барьерного материала между стеной и рамой оголовка. Обычно в качестве водного барьера используется мембрана или аналогичный материал.
Подробнее о креплении доски читайте в этом видео.
Установка стропил двухскатной крыши
После подготовки основания необходимо установить балки для скатной крыши. Существует несколько вариантов монтажа балок: Они могут быть установлены непосредственно на крыше, или некоторые элементы можно положить на землю, а затем поднять на место с помощью специального оборудования. Правильно установить стропила на двухскатной крыше своими руками без помощи напарника довольно проблематично, поэтому лучше обратиться за помощью, чтобы не допустить ошибки, которая сведет на нет все ваши усилия.
Чтобы облегчить крепление стропил, стоит отметить точки крепления на каждой стене и соединить противоположные стены балками (лесами), на которые устанавливаются опоры стропил. Поверх балок укладывается коньковый брус, который служит направляющей для монтажа стропильной системы. С помощью шаблонов балки соединяются как можно точнее, чтобы вся балочная рама была одинаковой. Таким образом, можно избежать расшатывания и деформации крыши.
После крепления коньковой балки прикрепляется самая важная часть — балки (уже прикрепленные вместе или по отдельности).
Важно постоянно следить за уровнем и плоскостью балок. Балки соединяются друг с другом, обычно с помощью гвоздей или железных крепежных элементов.
На следующем рисунке показан распространенный способ размещения балок на скатной крыше и их соединения.
После того как стропильная ферма построена, необходимо выполнить вспомогательные соединения для повышения жесткости крыши. Для этого устанавливаются соединители сдвига и центральные коньковые зажимы.
В этом видео мы демонстрируем установку опор для двускатной крыши своими руками.
Обрешетка двухскатной крыши
Обрешетка для двускатной крыши — это, в простейшем случае, установка поперечных досок на стропила для укладки на них кровельного покрытия. Однако современная крыша, как правило, представляет собой более сложную конструкцию с различными слоями.
Виды стропильных систем
Существует два варианта стропильных систем:
- с висячими стропилами;
- наслонная стропильная система.
Основное различие между этими вариантами заключается в точке опоры стропил. В первом варианте они соединяются в самой верхней точке, когда на них опирается обрешетка (конек). Второй вариант предусматривает более прочную обрешетку, которая несет несущую функцию, а балки полностью соединены с кладкой и коньковой балкой.
Оба варианта активно используются. На практике они практически не отличаются друг от друга, поскольку особенности того или иного варианта напрямую зависят от размеров здания и конструкции несущих стен. Для строительства домов средних размеров используются конструкции, более приближенные к типу примыкающей кровли, что обеспечивает большую прочность и жесткость системы. Рассмотрим подробнее оба варианта:
Система с висячими стропилами
Традиционное использование подвесных балок применяется для небольших домов с максимальным расстоянием между опорами до 6 м. Дополнительная нагрузка — помимо веса крыши и влияния погодных условий — делает балки самонесущими. Когда дом становится больше, нагрузка становится слишком большой и требует усиления.
Особенностью подвесных балочных систем является сила расширения, действующая на балку. Чтобы компенсировать это давление и защитить стены от деформации и последующего обрушения, на нижней стороне балок необходимо использовать стяжки. В строительстве нередко используются так называемые равнобедренные балки. Они вкапываются в землю или монтируются непосредственно на доме и устанавливаются как сборная конструкция. Этот метод в определенной степени ускоряет строительство крыши, так как используются элементы одного типа, поэтому одну и ту же работу можно повторить несколько раз и добиться необходимого количества элементов.
Наслонная стропильная система
Строительство средних и больших домов требует прочной и жесткой несущей системы. Вес крыши, снеговые и ветровые нагрузки требуют использования балочной системы. Основное отличие заключается в технике монтажа. Сначала устанавливаются несущие элементы — стеновой слой, обрешетка, стойки и прогоны. Они обладают высокой несущей способностью и рассчитаны на большие нагрузки. Снизу балки опираются на стеновой слой, а сверху — на тетиву с продольными ребрами жесткости.
Эксперты подчеркивают высокую надежность системы непрерывных балок. В конструкции нет сборных элементов, поэтому все работы выполняются непосредственно на здании. Нет необходимости поднимать тяжелые сборные блоки; наверх транспортируется только материал. Каждая решетка собирается индивидуально, что обеспечивает точность и герметичность соединения и позволяет избежать неправильной установки или ошибок. По сравнению с подвесными балочными системами, седловые балки значительно превосходят по прочности и обеспечивают лучшую и более долговечную несущую конструкцию. В районах с обильными осадками, снежными зимами и сильными порывами ветра система седловых балок гораздо более подходящая и надежная для скатных крыш.
Элементы входящие в каркас крыши
Мауэрлат, как его часто называют (фундамент крыши) — опорная балка для стропил, которая укладывается на стены дома и равномерно распределяет нагрузку по зданию. В деревянном доме обрешетка стен является последним рядом деревянного дома.
Крепите обрешетку к кирпичным или блочным стенам с помощью сверхпрочных анкеров. Стеновая обрешетка изготавливается из высушенной древесины, обработанной антипиреном и фунгицидом, сечением от 100х100 мм до 150х150 мм.
Стропила устанавливаются попарно с обеих сторон крыши и крепятся к коньку так, чтобы они образовывали стропильную систему (контур крыши).
Уклон крыши обычно варьируется от 0,6 до 1,2 м и зависит от типа используемого кровельного материала. Чем тяжелее крыша, тем меньше угол наклона. Стропила изготавливаются из сухих хвойных досок толщиной 50 мм и более. Для надежности и долговечности конструкции необходимо также пропитать древесину специальной пропиткой.
Конёк крыши — это горизонтальная, верхняя соединительная линия между балками. Его высота не должна отклоняться от начала и конца конька по отношению к верхним точкам стен. Это можно измерить с помощью спиртового уровня.
- Стойки – вертикально установленные опоры под стропильную систему. В зависимости от ширины, стойки могут устанавливаться, как только под коньковый брус, так и дополнительно в промежутке от конька до карниза крыши. Выполняются опоры из обрезной доски либо бруса.
- Кобылки — данные элементы стропильной системы требуются для продления стропильных ног, когда те слишком короткие и нет возможности сделать свес необходимой длинны. Присоединяются к нижней части стропил, путём нахлёста доски меньшего сечения и скрепления их друг с другом гвоздём.
- Прогоны – горизонтальный брус, скрепляющий ноги стропил. Крепится с внутренней стороны у основания конька, либо по центру стропильных ног.
- Затяжка – закрепленный снизу брус, соединяющий стропильные ноги, не позволяющий им расходиться.
- Лежень – опорный брус, лежащий горизонтально на несущей стенке внутри сруба, на который устанавливаются стойки, поддерживающие стропильную систему. Материал – брус сечением от 100х100мм. до 150х150 мм..
- Подкосы и стойки – дополнительные опоры под стропильные ноги, дающие конструкции дополнительную устойчивость, крепятся к затяжке или лежню.
- Обрешётка – конструкция из брусков или досок, необходимая для укладки кровли, крепятся перпендикулярно стропильным ногам, шаг зависит от типа кровли. Под гибкую черепицу используют фанерные листы, уложенные на стропила сплошным ковром.
Соломенная крыша своими руками — элементы стропильной системыНаличие вышеперечисленных элементов в конструкции крыши зависит от ее типа и размера. Существует два способа устройства скатной крыши со стропильной системой: двускатная и висячая. В первом случае стропила соединяются с мауэрлатом внизу и с коньковой балкой вверху. Конёк должен опираться либо на внутреннюю стену, либо на вертикальные стойки.
Висячие балки должны быть прикреплены друг к другу вверху и к балкам или балкам перекрытия внизу. В деревянных домах балки крепятся к стропилам стропильной фермы крыши в виде скользящей крыши, чтобы предотвратить повреждение стропильной фермы крыши в случае оседания дома.
Особенности
В скатной крыше устанавливается стропильная система и основные элементы стропильной фермы крыши. К ним относятся каркас (в виде балок с прогонами), кладка стены. Балки 150х150 мм и доски сечением 50х150 мм изготавливаются из качественного пиломатериала. Традиционными считаются симметричные двускатные крыши, имеющие прямой угол наклона (скатная крыша). Угол наклона такой крыши составляет до 45 градусов, что позволяет избежать нагрузок на конструкцию (например, во время снегопада и ветра).
Другие типы скатных крыш, например, с ломаным скатом, позволяют создать чердак под крышей. В этом случае уклон в верхней части крыши более пологий, а уклон в нижней части крыши более крутой. Скатная двускатная крыша должна иметь более сложную и прочную конструкцию. В асимметричной крыше конек крыши строится со смещением от центра. Это делается с учетом конструкции здания.
Виды
Каркасная конструкция скатной крыши может быть:
Характерным для большинства зданий является использование стропильной системы с несущими стенами внутри. Таким образом, ферма крыши служит промежуточной опорой. Для крыши шириной 10 м и менее обычно используется одна балка. Крыша шириной более 10 м имеет несколько опор, расположенных пропорционально друг другу. Конфигурация подвесной балочной системы возможна, если здание может опираться на одну балку без несущих внутренних стен. Такая крыша состоит из двух балок — верхней (две балки) и нижней (жестко связанные поршни). Балки опираются на подкос, а концы балок обращены к наружным стенам.
Скатная крыша может быть усилена опорными рамами, которые препятствуют наклону скатной крыши. Таким образом, можно добиться большей устойчивости конструкции. Скатная вальмовая крыша имеет дополнительные опорные рамы, к которым крепятся стены мансарды. Опорная рама под несущей стеной внутри принимает на себя часть нагрузки, что делает конструкцию крыши несколько легче.
Устройство
Скатная крыша характеризуется наклонной поверхностью с обеих сторон. Основание крыши имеет прямоугольную поверхность. Наклонные поверхности препятствуют скоплению снега и талой воды на крыше. Очистка крыши происходит естественным образом. Крыша состоит из конструктивных элементов: Каркас, стропильная система, конек и обрешетка, свесы крыши, компрессионные опоры, обрешетка, прогоны и нагели. Все элементы скатной крыши должны иметь одну общую особенность.
Кровельная обрешетка необходима для правильного распределения нагрузки на несущие стены через балки. Для этого обычно выбирают твердую древесину — брус (может быть дуб, сосна, лиственница). Сечение бруса определяется типом древесины (цельный или клееный). Например, 100х100 мм или 150х150 мм. Если выбрана металлическая несущая система, то слой муэра также должен быть изготовлен из металла.
Основным элементом системы скатной кровли являются балки. Эти элементы изготавливаются из прочной древесины и круглого леса. При соединении стропил в верхней части образуется ферма крыши с различными видами промежуточных опор. Параметры балок и стропильной фермы играют важную роль в этом процессе
Балки необходимы для соединения системы балок (основание балок) и придания прочности и необходимой жесткости конструкции.
Существует два типа обрешетки: верхняя обрешетка, которая располагается на пересечении балок (именно здесь находится конек крыши), и боковая обрешетка, которая придает дополнительную жесткость элементам крыши (фермам) (размер и количество этих обрешеток зависит от нагрузки конструкции).
Балки в виде вертикальной балки также несут значительную часть нагрузки на крышу. В скатных крышах балки обычно располагаются посередине. Если пролет больше обычного, их также размещают по бокам. В асимметричных крышах опоры располагаются пропорционально длине балок. В шатровых крышах опоры располагаются по бокам, чтобы оставалось достаточно свободного пространства. Если планируется две комнаты, балки размещают посередине и по бокам.
Стойки служат опорами для балок. Под опорами с углом более 45 градусов крыша лучше защищена от деформации (снег, ветер). В зависимости от климатической зоны можно устанавливать как продольные, так и диагональные опоры с парой балок в одной плоскости.
Обрешетка служит надежной опорой для балок. Она является местом крепления кронштейнов растяжения-сжатия.
Прогоны необходимы для крепления материалов и конструктивных элементов крыши. Прогоны крепятся перпендикулярно стропилам. Одна из основных функций обрешетки — распределение нагрузки от крыши на стропильную систему.
Основные составляющие двускатной крыши
Скатная крыша состоит из следующих частей и элементов:
- Мауэрлат. Выглядит этот элемент как балка, которая непосредственно упирается в стропилы. Основная цель этого элемента – грамотное распределение нагрузки от стропильных ног до основания стен. Если не установить данную конструкцию, то давление стропил на стены будет точечным – такие места вызывают дополнительное напряжение в конструкции, что в результате может привести к появлению трещин на стенах.
- Коньковый брус (также его называют коньком или прогоном). Он стыкует места соединения стропильных ног. Этот элемент не всегда можно увидеть в конструкции стропильной крыши – в некоторых вариантах кровли отказываются от его установки.
- Затяжки. Их тоже можно увидеть не в каждом варианте конструкции. Они монтируются на висячих стропилах, если конструкция устанавливается на широкий дом.
- Балки перекрытия – отвечают за формирование потолка и пола в части чердака.
- Лежень (вариант балки перекрытия). Это еще одно вспомогательное основание для стоек, которые фиксируют стропила. Увидеть можно не в каждой конструкции.
- Бабки – поддерживают стропильные ноги. Дополнительный элемент используют только, если длина пролета дома более 6 метров.
- Подкосы или диагональные подпорки. Если опорных стоек недостаточно, чтобы стропильная система была надежной, то устанавливают их дополнительно к конструкции.
- Также в некоторых случаях используются опорные стойки для конькового прогона. Если стропильная конструкция имеет слишком большую массу, то без них просто не обойтись. В этом случае специалисты собирают все строение под кровельным материалом (например, таким материалом может служить керамическая черепица).
Типы стропил двухскатной крыши
Скатная крыша может иметь два типа балок: Седловые балки и Висячие балки.
Так называемые висячие балки получили свое название от способа их устройства: Их нижние концы опираются на стены, а верхние — на фронтон. Эти элементы принимают на себя большую нагрузку, что может привести к дополнительному изгибу. Такая конструкция прочна, надежна и обладает хорошей несущей способностью. В верхней части, где балки упираются в конек, можно выделить различные типы балок односкатной крыши:
- Крепеж производится у конька;
- Крепеж установлен между собой, но упирается все равно на конек.
Подвесные балки можно использовать не во всех случаях: Они устанавливаются только в том случае, если расстояние между стенами не превышает 12 метров. В этом случае нижняя часть балок опирается на стены, а верхние связаны исключительно между собой (верхняя обрешетка обычно отсутствует). Поэтому на больших расстояниях несущая способность значительно снижается.
Установка подвесных балок имеет тот существенный недостаток, что опорная нагрузка на стены очень велика. Для снятия нагрузки прикрепляется натяжная балка, образующая жесткий треугольник. Балки перекрытия также могут использоваться в качестве распорки. Если подвесные балки нуждаются в дополнительном усилении, необходимо установить сжимающие скобы и сжимающие опоры.
Монтаж стропильной системы двускатной крыши различных видов
Типы балочных систем имеют конструктивные особенности, а техника монтажа существенно различается. Более подробно отдельные варианты рассматриваются ниже.
Технология монтажа наслонных стропил
Специалисты утверждают, что при монтаже балок двускатной крыши с двойным уклоном необходимо соблюдать определенную технику монтажа. Прежде всего, необходимо закрепить два торцевых кронштейна, которые устанавливаются под несущей балкой. Они выполняют сразу несколько задач — конструкция поддерживает брус и одновременно формирует фронтоны здания. Они соединяются со стойкой в нижней части. Их можно устанавливать только вертикально, при этом верхние концы должны быть горизонтальными. Для этого необходимо натянуть прочную веревку и проверить горизонтальность с помощью спиртового уровня. Если специалист обнаружит отклонение, низкую опору необходимо поднять с помощью деревянных колышков.
С помощью спиртового уровня горизонтальной опоры начинают собирать промежуточные опоры, соблюдая предписанное расстояние 2-2,5 метра. Для поддержки этих конструкций используются временные связи, чтобы предотвратить соскальзывание стоек: Для этого используются хомуты и опоры. Затем на опоры укладывается коньковый брус и крепится к ним.
Балки для скатной крыши должны устанавливаться попарно. Не имеет значения, с какой стороны вы начнете установку. Крепите конструкцию сразу к коньку и карнизу. Самое главное, на что следует обратить внимание, — это расстояние между опорами. Оно рассчитывается исходя из веса кровельного материала и его несущей способности. При планировании дома специалисты обязательно устанавливают этот параметр. Если того требует конструкция, необходимо установить дополнительные опоры и балки
Установка висячих стропил
Установка подвесных балок существенно отличается от предыдущего варианта. Вся конструкция монтируется на перекрытие: Здесь балки и прогоны крепятся друг к другу. Сначала монтируются балки крыши в нужном количестве, и только потом они поднимаются на уровень крыши. Некоторые специалисты даже отступают от этого правила и начинают монтаж балок на крыше: сначала крепят одну балку, а затем переходят к следующей.
Из-за своей конструкции такие стропильные фермы могут иметь значительный вес. Поэтому специалисты не советуют поднимать их на такую высоту вручную: Это опасно для мастеров и вызывает определенные трудности. Поэтому лучше заранее заказать кран, даже если такое решение существенно влияет на стоимость всего строительства.
Самый сложный этап в этом случае — выравнивание сборных балок. Заранее спланируйте расстояние между ними, а затем установите фермы на строительной площадке — здесь используются временные опоры и кронштейны. Между соседними фермами профессионалы натягивают шнур. При креплении шнура необходимо соблюдать два основных условия: Шнур должен быть строго горизонтальным и находиться на одной линии с той частью конструкции, которая находится выше остальных.
Затем профессионалы поднимают те части конструкции, которые находятся ниже выбранного уровня. Последним этапом сборки всей системы является установка обрешетки, которая соединяет фермы, образуя единую несущую систему. Нижняя сторона ферм должна быть соединена с баржей.
Как рассчитать угол
При расчете элементов ферменной системы используется наклон фронтона. Он указывается в градусах или процентах, поэтому требуются некоторые математические расчеты.
Скатная крыша представляет собой равнобедренный треугольник в точке пересечения (когда скаты равны). Обычно ее можно разделить на два правильных треугольника, где одна из сторон H — высота конька, а другая L — половина проема дома. Они измеряются от торцевых стен и фронтонного конца. Необходимо рассчитать длину балок B, которую можно получить из тригонометрических формул
Напряжение угла наклона по отношению к горизонтали:
Используйте таблицу Брадиса или технический калькулятор для определения соответствующего значения угла в градусах. Пример: высота крыши 3 м, ширина дома 9 м, половина проема 9/2=4,5 м.
Этой касательной соответствует угол 34°, т.е. крыша имеет средний уклон. Вы можете использовать функцию косинуса и рассчитать длину балок следующим образом: B = L / cos 34° = 4,5/0,829 = 5,42 метра.
Определение угла наклона также необходимо для ориентации кровельных покрытий.
Для расчета длины балок (и их проверки) можно использовать второй метод — теорему Пифагора:
B²=H²+L²=9+20,25=29,25, где B=√29,25=5,41 м — длина балки (без свеса).
Чтобы избежать осадков на стенах, необходимо добавить не менее 40 см для свеса. Мы предполагаем минимальную длину балки 5,81 м для вашего здания с углом наклона 34°. Для простоты мы принимаем B = 6 м, что соответствует стандартному перекрытию.
Виды стропильных систем
В зависимости от решения балки могут быть седловыми, подвесными или комбинированными. При выборе конструкции необходимо учитывать проем и внутренние стены.
Наслонная стропильная система
Этот тип конструкции состоит из балок, опирающихся на наружные и внутренние стены. Балки в некотором смысле «слоистые», и в системе отсутствуют горизонтальные силы расширения, которые воспринимаются только главными балками.
Благодаря меньшим напряжениям «слоистая» система проще и дешевле. Мауэрлат может устанавливаться по периметру здания (если стены недостаточно прочны) или отдельными секциями, короткими отрезками по 60-70 см на стыках балок.
Для усиления системы и уменьшения деформаций используются прогоны, стяжки на растяжение и сжатие и шпонки. Они перераспределяют напряжения, уменьшая сечение несущих элементов.
Балки соединяются или накладываются друг на друга в узле конька. Дополнительно крепят шурупами или дюбелями.
В деревянных или бревенчатых зданиях верхняя свайная балка используется как черная балка. Нижний конец балок вставляется и дополнительно фиксируется проволочными шурупами или крепежом.
Антенные системы монтируются на высоте на месте. Все компоненты монтируются один за другим. Для временного монтажа используются различные приспособления, например, кронштейны или доска, которая прикручивается к фасаду. Установка обрешетки перед монтажом балок ускоряет процесс монтажа
Преимуществами седловых конструкций являются отсутствие подъемных устройств, меньшие усилия в системе и использование древесины с малым сечением. Недостатком является то, что для проемов длиной 6,5 м и более требуется несущая внутренняя стена.
Висячие стропила
В отличие от слоистой системы, этот тип системы используется без промежуточного фундамента и для достаточно больших проемов (от 6 до 14 м). Силы, действующие на нижнюю хорду, значительны, поэтому устанавливаются дополнительные элементы — горизонтальные балки или раскосы, вертикальные балки, опирающиеся на балку.
Очень часто подвесная система совмещает в себе функции потолка, т.е. нижние хорды используются в качестве крыши или перекрытия. При пролетах до 5 м балки соединяются маятниковыми шарнирами, выше 6 м добавляются консольные балки, выше 9 м конструкция включает дополнительные диагональные и горизонтальные балки. Единая секция крыши, состоящая из балок, ферм и скоб, называется фермой.
Крупные секции собираются на земле. С помощью моторизованного оборудования их поднимают на крышу и собирают на ферме. Перед этим на поверхность стены наносится гидроизоляционный слой.
Проектирование и расчет двускатной кровли
Если вы решили построить крышу самостоятельно, вам придется произвести множество расчетов. Чтобы упростить работу, в Интернете есть специальные компьютерные программы. На основании введенных вами данных они выдадут вам результат в виде планов всех элементов и списка (спецификации) основных строительных материалов.
Чтобы самостоятельно рассчитать крышу, вам понадобится следующая информация:
- размеры дома — ширина и длина;
- высота крыши и величина свеса (минимум 40 см);
- стандартное сечение стропил — 50х150 мм при пролете до 5 м с дополнительными подпорками;
- при пролете более 5 м, а также шаге от 1 м или малом угле наклона сечение стропил должно быть не менее 50х200 мм;
- шаг стропил при пологих крышах 60-80 см, среднего уклона 100 см, при крутых — 100-140 см, зависит также от наличия утеплителя;
- обрешетка из доски 25х100 или 30х100 мм;
- расстояние между рейками — принимается в зависимости от кровельного материала, например для металлочерепицы это 250 мм (в чистоте);
- мауэрлат — доска 50х150 мм или брус 150х150 мм;
- количество листов покрытия — предварительно сделать примерную раскладку с учетом рабочей ширины материала.
Если вы хотите установить гидроизоляцию, изоляцию и противоугонные устройства, их также следует включить в расчеты. Рекомендуемая толщина утеплителя для российского климата составляет 100-200 мм.
Далее нарисуйте эскиз (план) фасада здания с размерами, план крыши, расположение элементов несущей системы. Теперь вы можете рассчитать, сколько и какого пиломатериала вам понадобится, а также облицовочные плиты, утеплитель, гидроизоляция и конопатка (необходимо предусмотреть нахлест).
Когда все будет готово, определите количество крепежа, покрытий, дезинфицирующих средств и т.д. Запишите все результаты в таблицу. Рекомендуется покупать материалы с запасом 10-15%. Расчет подвесной системы (фермы) лучше поручить специалистам.
Нагрузка на стропила по схеме
Существует три типа зарядки
- Постоянная. Это значение, которое не будет изменяться на протяжении всего срока эксплуатации кровли. К этой категории относят массу кровельного материала, утеплителя, гидро- и пароизоляции, обрешетки, доборных деталей кровли, а также внутренней отделки мансарды. То есть, суммированное значение массы элементов и будет ожидаемой нагрузкой. Ее средняя величина составляет 40-45 кг/м 2, но не более 50 кг/м 2. Желательно предусмотреть запас прочности, равный 10 % от общей массы.
- Переменная. Имеется в виду интенсивность выпадения осадков, нагрузка от снега и ветра, которые могут существенно варьироваться в зависимости от времени года или погодных условий.
- Особая. К данной группе относят экстремальные природные явления – землетрясения, торнадо, сильные ветры. В этих случаях запас прочности делают существенно больше обычного.
Размер шага стропил и их длина
Расстояние между балками в жилых домах обычно составляет от 60 до 100 см. Важное значение имеют тип кровельного материала и общий вес крыши. Количество балок на шаг крыши рассчитывается путем деления длины на шаг крыши плюс один. Для всей крыши это значение удваивается.
Количество балок для двускатной крыши также должно быть рассчитано. Длина балок рассчитывается по теореме Пифагора. Если максимальной длины балки в 6 м недостаточно, ее можно увеличить за счет других элементов.
Сечение стропил
На основании этих данных можно определить поперечное сечение балок:
- шаг;
- тип древесины;
- разновидность материала – бревна, брусья и так далее;
- нагрузка;
- длина стропила.
Ниже приведены приблизительные размеры бруса для стропильной системы двускатной крыши:
- мауэрлат, сечением 10×10 или 15×15 см;
- затяжки и стропильные ноги, толщиной 10×15 или 10×20, в некоторых случаях применяется брус сечением 5×15 или 5×20 см;
- для подкосов и прогонов – балки 5×15 или 5×20 см, исходя их ширины стропил;
- стойки – сечение 10×10 или 15×15 см;
- лежни, сечением 5×10 или 5×15, исходя из толщины стоек;
- обрешетка, сечением 2×10 или 2,5×15 см – значение определяется типом кровельных материалов.
Расчет стропил
Какие параметры необходимо рассчитать, чтобы крыша дома была собрана точно по плану:
- длина стропильных ног;
- шаг их установки;
- сечение используемого пиломатериала.
С длиной все просто, для этого нужно воспользоваться теоремой Пифагора по формуле: c 2 = a 2 +b 2, где c — гипотенуза треугольника (это балки), a и b — промеры. Последние равны высоте крыши и половине ширины дома. Все параметры можно легко измерить.
Сложнее измерить уклон, так как многое зависит от веса кровельного материала и нагрузки от естественных осадков. Чем тяжелее эти две нагрузки, тем меньше уклон. Однако на практике доказано, что этот параметр варьируется в пределах от 60 см до 2 м. Последнее значение используется, когда кровельный материал гофрированный с большими параметрами гофры, например, H75.
Для сечения балок, как и для монтажа, учитываются нагрузки, а также длина лаг и шаг установки. При этом действует следующее правило: чем больше нагрузка, шаг и длина, тем больше сечение.
Видео описание
На видео показан процесс монтажа балочной системы:
Еще одно замечание. Балки для двускатной крыши устанавливаются под определенным углом (на фото отмечено «а»). Угол выбирается в зависимости от выбора кровельного материала. Это означает, что некоторые кровельные материалы не могут быть установлены на крышах с меньшим углом наклона, чем требуемый угол. Вот некоторые соотношения:
- минимальный угол наклона стропильной системы для шифера – 22°;
- для профнастила – 12°;
- для металлочерепицы – 14°;
- мягкой черепицы – 15°.
Стропильная система крыши из двух скатов
Существует два способа устройства скатной крыши. Это либо стропильная система, либо фермы с контрфорсами или скатными балками.
Выбор того или иного варианта опять же зависит от функциональности кровельного пространства. Для «холодного» варианта — фермы, во всех остальных случаях — балки.
При формировании стропильной системы для дома с двухскатным каркасом я использую следующие элементы:
- обвязочный брус – мауэрлат. В его качестве может выступать обвязка стен верхнего этажа каркасного строения;
- стропильная нога (стропило) – балка от обвязки до конька. Как правило, это брус с минимальным сечением 150*50 мм, но окончательно выбор делаем после расчета. Сечение тем меньше, чем больше угол наклона;
- ригели – элемент, который соединяет парные стропильные ноги в верхней части крыши. При мансардном этаже этот элемент будет являться основой для потолка помещения;
- прогоны – доски связывающие между собой стропильные ноги по длине здания;
- затяжка – тоже ригель, но соединяющий парные стропильные ноги внизу, возле мауэрлата. Может служить основой для пола мансардного помещения;
- стойка (подпора) – элемент, который устанавливается по линии конька для создания опоры. Также при длинных стропилах может устанавливаться под каждую стропильную ногу с обеих сторон ската, что в последствии служит каркасом для стен мансардного помещения;
- обрешетка, контробрешетка – неотъемлемые части стропильной системы дома. Служат для монтажа утеплителя (нижняя обрешетка) и кровельного ковра.
Создание уклона двухскатной кровли
Выбор угла наклона крыши зависит от площади здания (снеговой и ветровой нагрузки) и типа кровельного покрытия. Функциональность чердака также играет роль. Минимальный угол наклона в 12 градусов применяется к необслуживаемому чердаку. Максимальный угол составляет 60 градусов для всех типов конструкций.
В зависимости от материала кровельного покрытия наклон следует выбирать следующим образом:
- обычный шифер – от 12 до 60 градусов;
- битумная черепица – от 12 и выше;
- металлочерепица – от 20 градусов;
- штучная черепица (полимерпесчаная, керамическая) – от 26 до 60 градусов;
- ондулин – от 15 градусов.
Для нормальной работы следует выбрать оптимальный угол 35-45 градусов. В этом случае можно расширить чердак. Снег не будет задерживаться на крыше. Можно использовать любой кровельный материал.
Угол наклона формируется с помощью стропил. После определения угла наклона я устанавливаю первую пару балок на пол и фиксирую угол с помощью сетки. Затем эта сборка может служить лестницей (шаблоном) для сборки других пар балок.
Еще один метод, который я использую в строительстве, заключается в следующем. В перекрытие встраивается коньковая балка, опирающаяся на стойки крепления. При этом учитывается высота потока на чердаке. Обычно высота балки составляет 2,8 — 3,25 м. Балка опирается на коньковую балку и стеновую решетку (соединительную балку). Угол наклона получается путем закрепления этого элемента. Если ширина здания составляет 6 м, а коньковая балка закреплена на высоте 3 м, то угол наклона составляет 45 градусов. Таким образом, если вы измените высоту коньковой балки, угол наклона также изменится.
Посетите один из моих завершенных или строящихся объектов.
Позвоните мне, и я покажу вам один из построенных мною домов и расскажу все в деталях.
Монтаж стропильной системы (пошагово)
Установке (сборке) стропильной системы предшествует тщательный выбор материала. Для балок, верхней балки и стоек я выбираю предварительно высушенную древесину. Материал естественной влажности можно использовать только для балок. В качестве крепежа я использую гвозди и скобы, а также металлические уголки и пластины. В обрешетке также можно использовать саморезы. Вы можете собрать стропильную систему двускатного дома самостоятельно, но только если будете точно следовать инструкциям.
1. сборка. Обычно я выполняю монтаж стропильной системы после укладки перекрытия верхнего этажа. Затем я начинаю вырезать каркас для карниза и коньковой планки.
2. черная сетчатая панель. Прикрепите панель к верхней балке стены с помощью дюбеля. В качестве материала используется брус 150*100 мм.
3. опоры для коньковых балок. В качестве опор коньковой балки я использую брус 100*100 мм. В соответствии с планом местности я кладу первый брус на ДСП несущей стены и закрепляю его перфорированным уголком. Вторая балка крепится к последней балке с противоположной стороны. Между балками натягивается струна, по которой устанавливаются остальные стойки. Расстояние между стойками составляет от 2 до 3 метров.
4. конёк крыши. Поверх стоек я кладу коньковую балку, которая также имеет сечение 100*100 мм. Стойки и балку можно соединить между собой с помощью перфорированных пластин и угловых кронштейнов.
5. коньковая балка. После сборки коньковой балки можно устанавливать балки. Перед установкой отметьте места крепления балок. Измерения проводятся как на раме, так и на коньковой балке. Балки устанавливаются на расстоянии 600 мм между центрами балок.
Сначала измерьте длину балок от центра коньковой балки до балок. Затем удлините балку на 50 см, чтобы учесть свес балок. В месте пересечения балки с балкой каркаса я создаю зазор между балками. Это обеспечивает опору балок. Балки крепятся к балкам с помощью гвоздей, вбитых с обеих сторон. Кроме того, я выполняю крепление с помощью перфорированного уголка. Важно знать, что именно этот узел несет наибольшую нагрузку при дуновении ветра.
Балки конькового бруса соединяются в верхней части конька. Используются перфорированные листы или листы с насечками.
6. ригель. Под коньковой балкой устанавливаются балки для усиления балок, чтобы можно было сформировать подконструкцию для мансардной крыши.
7. дополнительные балки. Усиливают балки в нижней части, где увеличивается снеговая нагрузка. На расстоянии 1,5 м от балок установите опоры под каждую балку. Затем прикрепите их, как кладку скатной крыши с мансардой. Я прикрепляю стропила к балкам с помощью «лопаток», вырезанных из остатков каркасных досок. Я креплю их гвоздями. Нижняя сторона балок опирается на обрешетку, которую я кладу на верхние пластинчатые балки.
