План стропил: схема, чертеж, выбор сечения, запил, крепление в коньке

План стропил — что это такое?

Опубликовано: 12 августа, 2013

Строительство загородного дома или коттеджа всегда подразумевает под собой применение системы стропил, подобную той, которая применяется при строительстве жилых домов. Материалом для таких стропил обычно служит дерево.

Стропильная система может быть выполнена не только в виде треугольника, но и в виде иных конструкций. Но не зависимо от того, какой материал и какая форма будет использована, прежде всего, необходимо все-таки знать, что такое план стропил.

Что надо знать для разработки плана стропил

Мансардная стропильная система

Для того, чтобы сэкономить жилое пространство, выбирают мансардные стропильные системы, так как именно с их помощью появляется возможность оборудования в помещении чердака дополнительной жилой комнаты.

Вообще, такой процесс, как проектирование системы стропил, можно отнести к числу довольно сложных, так как он требует определенных умений, знаний и навыков. А потому для проведения всех необходимых расчетов и грамотного составления чертежа лучше всего воспользоваться услугами специалиста, который уже имеет определенный опыт такой работы.

Самыми главными параметрами, которые должны в обязательном порядке учитываться, начиная уже с этапа проектирования кровли, можно назвать:

  • Угол наклона кровельных скатов
  • Выбор сечения стропил
  • Тип кровли
  • Материал, который будет использован для покрытия кровли
  • Расчет системы стропил

Уровень наклона скатов должен учитываться при подборе материала и при проведении вычислений прочности несущей конструкции, необходимых при любых кровельных работах.

Большая часть материалов, которые могут быть использованы для подобных целей, способна оказать весьма ощутимое влияние на проект системы стропил в целом. А потому выбирать материал, который будет использован для покрытия крыши, необходимо очень тщательно, со всей ответственностью, и делать это нужно еще во время проектирования.

Чертеж стропильной системы должен рассчитываться с особой тщательностью, так как все возможные ошибки и недочеты, которые допускаются при оценивании нагрузок, вполне могут привести не только к порче и деформации стропил, но и к полному разрушению кровли уже во время ее эксплуатации, вплоть до полного обрушения крыши.

Разработка плана стропил

В процесс разработки плана стропил входят такие процедуры, как:

  • Построение модульных осей, привязанных к показателям толщины несущих стен здания. В этом случае на самом плане вынесение венчающего карниза показывается на наружной стене при помощи контурной линии.
  • Также на плане должны быть обозначены вентиляция и трубопроводы, их расположение непременно должно быть учтено при расположении элементов в проекте стропильной системы.
  • Исходя из подобранной конструкции крыши, разрабатывается план. При этом непосредственно на эскизе должны быть непременно учтены стены и крепление стропил в коньке.

Использование подобного эскиза позволяет вычертить план системы стропил, с обозначенными на нем мауэрлатами, продольными подкосами и стойками, подстропильной балкой, ногами стропил.

Подбор подходящего расстояния между соседними стропилами осуществляется, исходя:

  • из веса того материала, который выбран для покрытия кровли,
  • строительных лесов, которые будут при этом использованы,
  • шаг стропил может быть изменен в связи с необходимостью провести сквозь них вентиляционные трубы или дымоход.

Также вентиляцию и трубу можно пропустить, прервав ноги стропил, для чего концы их опирают на специальные деревянные перемычки, которые находятся между стоящими рядом стропилами, и закрепляют, используя специальный запил стропил.

Если речь идет о двускатных крышах, то слуховые окна должны находиться на фронтонах, которые, в свою очередь, находятся на торцах, что не может не повысить эффективность вентиляции чердака летом.

Особенности проекта крыши с четырьмя скатами подразумевают отображение на плане нарожников, опирающихся на диагональные стропильные ноги, а также слуховых окошек, расположенных на вальмах.

В тех случаях, когда место под кровлей планируется использовать для возведения мансардного этажа, это также должно быть отображено на рисунке в виде верхних балок, которые послужат опорой стропилам.

Также не следует забывать о том, что схема расположения стропил должна разрабатываться одновременно с планом разнообразных конструкций разрезов здания. И оба эти плана обязательно должны быть объединены между собой наличием общей связи.

На чертеже должны быть учтены данные всех расстояний между модульными осями предполагаемого строения, так как именно с ними связаны все показатели толщины будущих стен.

Непосредственно в самом плане должны быть обязательно указаны расстояния между дымоходом, вентиляцией и стойками.

Помимо этого, на плане должны быть отображены выноски с указанием всех необходимых значений поперечных сечений и длин всех имеющихся деталей.

Систему стропил можно назвать одним из наиболее значимых элементов во всей кровельной конструкции, и, в частности, от того, насколько правильно она будет спроектирована, зависит безопасность эксплуатации крыши, ее надежность и срок службы. Именно поэтому не следует браться составлять план стропил, не имея на то необходимых умений и навыков. Следует все же доверить это работу квалифицированным специалистам, которые уже имеют необходимый опыт в данной сфере.

План стропильной конструкции. Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации для монтажа стропильной системы крыши. Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового

Перед тем как приступить к работам по обустройству кровли, ее нужно спроектировать, сделать расчет конструкции и создать чертеж.

Если подготовить его грамотно, это не только позволит сократить время строительства, сделает процесс монтажа проще, но и поможет снизить материальные затраты.


В данном случае не придется вносить коррективы, а правильный выбор всех сечений элементов станет гарантией надежности.

Предварительно выбирают кровельный материал, при этом обязательным условием является выполнение всех нормативных требований СНиП.

В зависимости от типа крыши были разработаны рекомендации, нарушение которых поставит под сомнение долговечность и безопасность как самой кровли, так и всей конструкции дома.

Что такое план кровли и его необходимость


План кровли необходим для расчета материалов и снижения рисков ошибок при монтаже

Горизонтальный проект крыши представляет собой схему строения, выполненную в плане на отметке конька крыши. Чертеж составляют в соответствии с требованиями нормативов ГОСТ, делают в масштабе 1:500 и 1:200. На плане видно, какая форма у верхнего покрытия, показан конструктивный тип крыши. В дополнение к горизонтальной проекции дают боковой и фронтальный чертеж плана крыши, которые детализируют представленные несущие конструкции.

Необходимость плана заключается в том, что после изучения чертежа в комплексе с вертикальными разрезами кровли высчитывают количество материалов. Определяют квадратуру древесины для конструкций, утеплителя, гидроизоляции, пароизоляции и кровельного настила. По схеме выступающих частей подсчитывают погонные метры конькового элемента, деталей для разуклонок, ветровых досок.

Составление чертежа

Проектирование крыш берет начало с расчета стропильной системы. В первую очередь определяются с формой стропил, их шириной, а также расстоянием между отдельными элементами, для чего учитывается:

  • Требуемый наклон;
  • Какой кровельный материал будет использоваться;
  • Климатические условия в конкретном регионе.

После этого следует определиться с количеством элементов в стропильной системе. Стропильная конструкция может быть наклонной или висячей. Висячие конструкции стропильной системы опираются на внешние стены, а наклонные закрепляются с помощью колонн.

Немаловажным этапом проектирования крыши является выбор обрешетки. Обрешетка может быть как сплошной, так и промежуточной. Сплошные типы обрешетки используются для укладки мягкой кровли, а промежуточные для листовой или волнистой кровли. Рассчитывая обрешетку, необходимо иметь в виду наклон скатов стропильной системы и используемый кровельный материал.

Схема устройства стропильной системы кровли

Также при проектировании крыши необходимо предусмотреть крепеж и усиливающие элементы, если такие могут понадобиться. Некоторые застройщики предусматривают установку флюгеров на своих крышах. В настоящее время этот элемент стал лишь декоративным дополнением дома, и для определения направления и силы ветра в наш цифровой век его редко используют.

Сведения, содержащиеся в плане и особенности подготовки чертежей

На чертежах указывают необходимые сведения для устройства крыши, проставляют размеры. В укрупненных схемах узлов проставляют сечение и длину мауэрлата, стропильных ног, обрешетки. Представляют способ скрепления конструктивных элементов между собой, указывают вспомогательные крепежи и тип метизов.

На плане кровли показывают:

  • места установки водосточных коллекторов, желобов, направление движения воды;
  • схему размещения листов или полос кровельного настила;
  • расположение слуховых окон;
  • линии коньков, разуклонок, ендов, щипцов, границы парапетов.

На плане указывают места выхода на крышу для обслуживания и ремонта. На схеме пунктирными линиями наносят несущие стены для выбора места крепления снегозадержателей.

План плоской крыши и скатной кровли выполняют инженеры-проектировщики.

Выбор типа крыши


При определении конструкции учитывают вид здания и требуемый срок эксплуатации, обращают внимание на климат региона и наклон скатов. В детских учреждениях, школах, больницах принимают к сведению огнестойкость кровельного материала. Для частного сектора имеет значение стоимость возведения крыши, возможность ремонта и прочность.

Тип крыши выбирают среди разновидностей строения:

  • плоская;
  • односкатная
  • двухскатная;
  • четырехскатная;
  • многощипцовая;
  • крыша мансарды;
  • другие нестандартные варианты.

Некоторые конструкции являются популярными, например, плоские, скатные, мансардные крыши. Другие разновидности применяют реже, например, многощипцовые, купольные и шпилеобразные.

Плоская


Плоская кровля

Простую в возведении конструкцию чаще используют в многоэтажных домах, где большая площадь покрытия и малый уклон. Ранее применяли кровельные материалы старого образца, которые не гарантировали длительность эксплуатации. С развитием современных рулонных покрытий (еврорубероид, каучуковые и ПВХ пленки), а также мастичных напыляемых составов популярность такого типа крыши возрастает.

Плоские кровли предусматривают:

  • эксплуатируемые;
  • неэксплуатируемые.

Первый вид делают с прочным каркасом и покрытием, которое выдерживает соответствующие нагрузки. На плане эксплуатируемой кровли показывают места прохода людей, мостики. Используемые покрытия содержат на поверхности различные сооружения, например, бассейны, кафе.

Односкатная


Крышу частного дома редко делают со скосом на одну сторону, чаще такой тип применяют для сараев, гаражей и других подсобных помещений, ставят на пристройках и верандах. Основные конструктивы делают из древесины, иногда используют железные элементы. Крыши с небольшим наклоном отделывают рулонными материалами, а скаты большой крутизны покрывают листовой сталью, металлочерепицей.

Односкатные строения бывают:

  • с чердаком;
  • без чердачного помещения.

Экономия материалов для односкатной крыши по сравнению с двускатной такой же квадратуры составляет около 30 – 35%. Крыши с одним скатом имеют простую конструкцию, которую можно сделать своими руками. Если в районе наблюдается постоянное направление ветра, такое строение является самым безопасным вариантом.

Двускатная


Вверху соединяются две плоскости скатов под определенным углом, при этом по бокам остаются вертикальные поверхности треугольной формы (фронтоны).

Достоинства двухскатной конструкции:

  • практичность и органичный вид;
  • большое дополнительное помещение под кровлей для работы или отдыха;
  • в пространстве чердака размещают приборы отопления и вентиляции;
  • подходит любой вид материала.

С крыши начиная от уклона 20° самостоятельно сходит снег, поэтому исключается чистка, если дополнительно поставить снегозадержатели, расположение которых указывают на плане скатной кровли. Недостаток в том, что устройство мансарды требует усложнения строения, а летом нагревается верхняя часть. Двухскатные крыши могут выполняться с неодинаковой длиной скатов под разными углами.

Четырехскатная


Это вальмовая крыша или полувальмовая. Такая конструкция отличается повышенной прочностью за счет своего строения. План сверху представляет собой вид конверта, в четырехскатной крыше нет фронтонов. В строении несущей системы используют наслонные и висячие стропила, соединяют их стандартными способами.

Четырехскатная кровля имеет 2 трапециевидных и 2 треугольных ската, которые соприкасаются ребрами. Есть варианты, когда наклонные плоскости собираются наверху в одной точке — шатровая крыша. Выбор типа четырехскатного покрытия зависит от назначения постройки и его размеров в плане. Квадратные строения накрывают шатровой крышей, а прямоугольные строят с вальмовой разновидностью.

Многощипцовая


Такое сооружение относится к самым сложным из-за большого числа смыкающихся плоскостей в разных направлениях. Архитектурные элементы делают верх строения оригинальным и привлекательным, но проектирование требует точных расчетов соединяющихся плоскостей. Протяженные выступающие линии называют щипцами, помимо этого в конструкции присутствует много разуклонок и ендовых.

Необходимость в щипцовом строении возникает, если делают пристройку, а ее покрытие должно быть в одном стиле с крышей здания. Другой потребностью в сложном строении является устройство заглубленных окон или организация боковых остеклений в мансарде.

Многощипцовая кровля относится к прочным конструкциям из-за большого числа поперечных ребер жесткости, которые усиливают строение.

Мансардная крыша


Дополнительное помещение располагают под одно и двухскатными, вальмовыми и шатровыми крышами. Ее расположение (ломанное или симметричное) определяет строение верхнего настила. Проект учитывает освещение мансарды, боковые и верхние окна и представляется более сложным, чем план плоской кровли. Часто верхнее покрытие совмещают с остеклением, поэтому конструкция требует тщательной разработки перед началом работ.

Схему выбирают в совокупности с архитектурными формами, учитывая назначение помещения. Крутые скаты покрывают материалом, который может самоочищаться от снега или ставят дополнительные защитные планки для кровли. Используют профнастил, натуральную и искусственную черепицу, листовую сталь.

Нестандартные крыши


Строительство нестандартной кровли ведет к перерасходу материала

Сложные кровли встречаются редко из-за специфического проектирования и большого объема применяемых материалов.

К нестандартным видам относят конструкции:

  • куполообразные крыши;
  • полукупольные;
  • складчатый;
  • шпилеобразные.

Шарообразная крыша опирается по окружности на строение круглой формы. Полукупольная соединяется с двумя скатами, при этом с двух боков или одного она отличается овальной планировкой.

Складчатые крыши делают пирамидальными, купольнными, шатровыми, сводчатыми, при этом ярусы имеют похожее строение и находятся друг над другом, уменьшаясь в размерах кверху. Шпилеобразные кровли вытянуты по вертикали при небольших размерах в основании, смотрятся красиво, но способствуют перерасходу материалов.

Распространенные ошибки при проектировании кровли

Несущие элементы и покрытие приходят в аварийное состояние, если при составлении проекта крыши не учитывают множественных нюансов. Первой ошибкой является пренебрежительное отношение к самому плану и чертежам. Инженеры-конструкторы и проектанты имеют опыт и руководствуются нормативными положениями, поэтому выбирают оптимальный вариант с точки зрения прочности и экономичности.

Основные ошибки возникают в ситуациях:

  • вывод вентиляции в разуклонных областях;
  • излишнее число парапетов, снегоприемных решеток;
  • устройство узких карнизов;
  • выбор слабого материала и типа обрешетки для плоской крыши;
  • неправильно организованный отвод воды.

Ошибки ведут к нарушению эксплуатационных особенностей покрытия, снижают сопротивляемость нагрузке. В результате возникают незапланированная необходимость в ремонте.

Воздействие нагрузок на систему стропил

Стропила подвергаются постоянным (масса кровли, обрешетки, стропил и т.д.) и временным (ветер, осадки) нагрузкам.Основной расчетный параметр снежной нагрузки, принятый в России для средней полосы – 180 кг/м?. Снеговой мешок может увеличить этот показатель до 400-450 кг/м?.

Если уклон крыши больше 60 градусов, снеговая нагрузка не берется в расчет.

Стандартная расчетная величина ветровой нагрузки для средней полосы России — 35кг/м?.

Если уклон крыши менее 30 градусов, в чертеже поправка на ветер не учитывается.

Параметры нагрузок корректируются для местных условий климата за счет особых коэффициентов.Совокупная масса крыши рассчитывается, исходя из количества используемых материалов и общей площади сооружения.

В расчеты вводят показатели полезной нагрузки на систему, если к фермам подвешивают потолки, устанавливают водонагревательные баки, вентиляционные камеры и т.д.

Обязателен расчет прочности стропил и степени возможной деформации при различных условиях.

В качестве стропил чаще всего используются: прямоугольный брус с сечением, соответствующим рассчитанным нагрузкам, доски с параметрами 5?15, 5?20 см.

Чаще всего выбор останавливают на пиломатериалах хвойных пород (еловых, сосновых) с влажностьюв пределах 18-22%, обработанных антисептическими средствами и антипиренами.

Для повышения жесткости и устойчивости геометрии стропильной системымногоскатной крыши иногда вводят стальные элементы.

Советы по созданию проекта кровли


Проект крыши должен содержать пожарные уличные трапы

На плане крыши показывают видимые линии, где пересекаются скаты, при этом проставляют уклон. Направление стока воды к воронкам указывают стрелками. На плоской поверхности такие приемники располагают внутри здания, а скатные варианты предусматривают коллекторы по углам строения.

По нормам на плане кровли дополнительно изображают:

  • пожарные уличные трапы;
  • оголовки вентиляционных шахт;
  • печные трубы, сооружения для выхода.
Читайте также:  Как обыграть низкие потолки в интерьере квартиры

Отдельные участки поверхности с разным уклоном и квадратурой графически выделяют и снабжают выносным текстом. На плане наносят координационные оси здания, к которым привязывают основные габариты кровли.

Пример расчета площади

Следует сказать, что план кровли промышленного здания почти ничем не отличается от разработки плана для простой односкатной (плоской) кровли частного дома.

Площадь крыши рассчитывается достаточно просто. Если кровля двускатная, то сперва рассчитывают площадь одного ската, а затем полученное число просто умножают на 2. Здесь не должно возникнуть проблем, так как плоскости зачастую имеют прямоугольную форму. Поэтому формула площади будет иметь вид: S = a х b, где a и b — это длина и ширина ската соответственно. Но тут важно учесть такие параметры, как фронтовой и карнизный свесы.

Для односкатной крыши расчет такой же — просто перемножаем значение длины (длина дома + значение свеса) на ширину кровли (ширина дома + свес).

План стропил: облегчаем расчет системы

При строительстве коттеджей и загородных домов используются системы стропил, применяемые в жилых домах. Данная статья расскажет о том, как проектируют систему стропил, что такое план стропил и как он составляется для облегчения расчета системы.

Стропила для жилых зданий чаще всего изготавливают из древесины. Такие стропильные системы обычно выполняются в форме треугольника, хотя иногда используются и другие конструкции.

При необходимости экономии жилого пространства используют стропильные мансардные системы, позволяющие оборудовать в чердачном помещении еще одну жилую комнату.

Проектирование стропильных систем и стропил

Проектирование системы стропил является довольно сложной задачей, требующей специальных навыков и знаний. Для этого необходимо правильно произвести расчет снега и ветра, оптимальный вес системы.

Поэтому наибольшей эффективности и долговечности построенного дома можно добиться в том случае, если расчет и чертеж стропильной системы выполняет грамотный квалифицированный специалист, имеющий опыт выполнения подобных работ.

Наиболее важными моментами, учитываемыми при проектировании кровли, являются:

  • Тип возводимой крыши;
  • Углы наклона скатов;
  • Материал, используемый для покрытия кровли;
  • выбор сечения стропил;
  • Расчет конструкций системы стропил.

Проектирование стропильной системы

При этом величина наклона скатов влияет также на расчет прочности несущей конструкции и выбор материала, которым будет покрыта кровля.

Большинство таких материалов напрямую влияют на проект стропильной системы, следовательно, материал для покрытия необходимо выбирать еще на этапе проектирования.

Стропильную конструкцию следует тщательно рассчитывать, выполняя проектирование кровли, поскольку допущенные при оценке нагрузок недочеты могут вызвать как деформацию конструкции стропил и нарушение покрытия кровли в процессе эксплуатации, так и обрушение всей крыши.

Несущие конструкции кровли, состоящие в случае скатной кровли из обрешетки и стропил, обеспечивают ее устойчивость и прочность.

Конструктивная схема расположения стропил зависит от следующих параметров:

  • Форма крыши;
  • Наличие внутренних опор и их расположение;
  • Длина перекрываемого пространства.

Выполняя чертеж стропил, следует учитывать, что стропила или фермы стропил бывают висячие и наслонные (наиболее широко распространенный тип).

Чаще всего конструкция стропил выполняется в форме треугольника, обеспечивающей максимальную жесткость и экономичность.

Сложные фермы стропил включают в себя целый ряд различных дополнительных элементов, таких как:

  • Стропильные балки, называемые также стропильными ногами;
  • Затяжки;
  • Ригели;
  • Стойки;
  • Подкосы и т.д.

Рассмотрим подробнее два основных типа стропил:

  1. Наслонные стропила устанавливаются в домах, где несущей стеной является средняя. В их состав входят две стропильные ноги, нижние концы которых опираются на мауэрлаты – несущие брусья, а верхние – на прогон конька, который поддерживается стойками. Стойки устанавливаются на лежень, расположенный на несущей внутренней стене. Мауэрлат и лежень служат для того, чтобы распределять нагрузку на стены. При отсутствии продольных внутренних стен стропила следует опирать на поперечные внутренние стены или на столбы, расстояние между которыми не превышает 6,5 метров. С помощью одной дополнительной опоры ширина перекрываемого помещения может быть увеличена до 12 метров, а с двумя опорами – до 15 или 16 метров. Увеличение пролета усложняет конструкцию, поскольку возникает необходимость вводить дополнительные элементы крыши, такие как стойки и подкосы, позволяющие повысить устойчивость и поперечную жесткость системы стропил, превращая конструкцию стропил в ферму.
  2. Висячие стропила применяются при отсутствии внутренних опор и опираются только на наружные стены. В состав висячих стропил входят наклонные стропильные ноги и растяжка, представляющая собой горизонтальный брус, воспринимающий распор от ног стропил. Нижними концами стропильные ноги при помощи затяжки опираются на мауэрлаты, а для верхних выполняется крепление стропил в коньке. Наиболее простым вариантом висячих стропил является треугольная симметричная ферма, причем объем перекрываемого пространства может составлять от 7 до 12 метров. Усилить конструкцию можно при помощи специальной стяжки – ригеля.

Важно: следует отметить, что изготовление висячих стропил является довольно трудоемким процессом, а их стоимость существенно превышает стоимость наслонных. Поэтом довольно часто с целью снижения стоимости строительства оборудуют комбинированные системы стропил, в состав которых входят и висячие, и наклонные стропила.

Разработка плана стропил

При разработке плана стропил выполняют следующие процедуры:

  • Нанесение модульных координационных осей, к которым привязываются значения толщины капитальных стен здания. При этом вынос венчающего карниза используемой конструкции отображается на плане стен наружных в виде контурной линии;
  • На плане вычерчиваются каналы дымовые и вентиляционные каналы и трубопроводы, расположение которых в обязательном порядке учитывается в процессе размещения элементов проектируемой системы стропил;
  • Разрабатывают план выбранной формы крыши в виде эскиза, на котором должно также учитываться расположение стен. На план в виде линий наносятся конек, ендовы, ребра, а также следующие элементы:
  1. Форма скатов крыши;
  2. Направление уклона скатов;
  3. Расположение слуховых окошек;
  4. Расположение фронтонов и т.д.
  • Используя план крыши, производят вычерчивание плана системы стропил, на котором должно быть указано размещение следующих элементов:
  1. Подстропильная балка;
  2. Мауэрлаты;
  3. Стропильные ноги с кобылками и затяжками, опирающиеся на мауэрлаты;
  4. Стойки, также как и продольные подкосы, обеспечивающие необходимую пространственную жесткость стропильной системы (отображаются в виде штриховой линии);

Поперечные сечения различных элементов принимают ориентировочные значения в зависимости от того, какой тип древесины будет использован при строительстве (доски, брусья или бревна). Шаг стропил, то есть расстояние между ними, выбирается в зависимости от того, какой именно строительный лес применяется при строительстве кровли, а также от веса используемого для покрытия материала:

  • Шаг стропил деревянных составляет 100-120 см;
  • Шаг изготовленных из брусьев стропил – от 150 до 180 см.

Кроме того, расстояние между стропилами может изменяться при пропускании между ними труб дымохода или вентиляции.

Кроме того, данные трубы могут пропускаться путем прерывания стропильных ног, для этого их свободные концы опираются на перемычки из древесины, расположенные между соседними стропилами, для крепления которых выполняется специальный запил стропил.

В случае двускатных или щипцовых крыш слуховые окна размещаются во фронтонах, расположенных на торцах. Это повышает эффективность вентилирования чердачного помещения в теплое время года.

При разработке проекта четырехскатной крыши следует отобразить на плане такие элементы, как накосные диагональные ноги стропил, нарожники, опирающиеся на них, а также располагающиеся на вальмах слуховые окошки.

В случае, если в подкровельном пространстве оборудуется мансардный этаж, на плане следует отобразить также верхние балки обвязки стен каркаса, на которые будут опираться стропила.

Следует также учитывать, что разработка плана системы стропил должна выполняться параллельно разработке плана различных конструктивных разрезов проектируемого здания, которые должны быть связаны между собой.

  • На чертеже стропильного плана проставляются значения расстояний между модульными осями проектируемого здания, к которым привязываются значения толщины стен. Размерные линии, на которых отмечается цепочка шагов между стропильными осями, наносятся на план ближе к его контуру. Внутри же плана указывают расстояния между стойками, трубами вентиляции и дымохода, а также между различными элементами конструкции стропильной системы. Кроме того, на плане необходимо отобразить выноски, на которых будут указаны значения длин и поперечных сечений перечисленных элементов.

Стропильная система является важнейшим элементом конструкции возводимой кровли, от правильности проектирования которой зависят такие показатели, как надежность крыши, ее безопасность и длительность срока эксплуатации.

Поэтому, не обладая требуемыми навыками и умениями, лучше не браться за составление плана стропил, а доверить выполнение данной работы квалифицированному специалисту, обладающему необходимым опытом.

Строительство домов

Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж – одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.

Содержание

  1. Стропильная система: правила расчета и разработки
  2. Элементы стропильной конструкции
  3. Материалы для изготовления стропил
  4. Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции
  5. Особенности обустройства стропил на разных крышах
    • двускатная крыша
    • шатровая крыша
    • вальмовая крыша
    • ломаная крыша
  6. Двухскатная крыша: установка стропил своими руками
    • расчет угла наклона и нагрузок
    • монтаж мауэрлата и стропил
  7. Общие рекомендации по монтажу стропильной системы

Стропильная система: правила расчета и разработки

Стропильная система – несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.

При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:

  1. Угол наклона крыши:
    • 2,5-10% – плоская кровля;
    • более 10% – скатная кровля.
  2. Нагрузки на крышу:
    • постоянные – общий вес всех элементов «кровельного пирога»;
    • временные – давление ветра, тяжесть снега, вес людей, которые проводят на крыше ремонтные работы;
    • форс-мажорные, например, сейсмические.

Величину снеговых нагрузок рассчитывают исходя из особенностей климата региона по формуле: S=Sg*m, где Sg – вес снега на 1 м2, m –расчетный коэффициент (зависит от наклона кровли). Определение ветровой нагрузки базируется на таких показателях: тип местности, нормативы ветровой нагрузки региона, высота здания.

Коэффициенты, необходимые нормативы и расчетные формулы содержаться в инженерно-строительных справочниках

При разработке стропильной системы надо рассчитать параметры всех составляющих конструкции.

Элементы стропильной конструкции

Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:

  1. Мауэрлат – основа конструкции кровли. «Фундамент» крыши крепится по периметру стен и равномерно распределяет нагрузку, защищает постройку от опрокидывания. Мауэрлат изготавливается из бруса, в деревянном доме роль этого составляющего выполняет верхняя обвязка стен.
  2. Стропильные ноги – удерживают вес кровельного пирога. Между стропилами укладываются листы утеплителя, а сверху монтируется обрешетка.
  3. Прогоны – брусья, горизонтально расположенные вдоль кровли. Выступают как опора для стропильных ног. Различают коньковый прогон (находится на вершине кровли, удерживает стропила) и боковые прогоны (находятся посередине стропильных ног).
  4. Стойки – дополнительные упоры для конька и стропил, берут на себя часть веса конструкции.
  5. Подкосы – наклонные брусья, подпирающие стропильные ноги. Усиливают прочность и жесткость сооружения.

Материалы для изготовления стропил

Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.

Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток – со временем стропила могут деформироваться, поэтому в несущую систему добавляют элементы из металла.

С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой – снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.

Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляцию

В промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.

Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции

Существуют два виды стропильных конструкций: висячие (распорные) и наслонные. Выбор системы определяется типом кровли, материалом перекрытия и природными условиями региона.

Висячие стропила опираются исключительно на внешние стены дома, промежуточные опоры не задействуются. Стропильные ноги висячего типа выполняют работу на сжатие и изгиб. Конструкция создает горизонтальное распирающее усилие, передающееся к стенам. При помощи деревянных и металлических затяжек можно снизить эту нагрузку. Затяжки монтируют у основания стропил.

Висячая стропильная система часто используется для создания мансарды или в тех ситуациях, когда пролеты на крыше составляют 8-12 м, а дополнительные опоры не предусмотрены.

Наслонные стропила монтируются в домах с промежуточной столбчатой опорой или дополнительной несущей стеной. Нижние края стропил фиксируются на внешних стенах, а их средние части – на внутреннем простенке или несущем столбе.

Установка единой кровельной системы над несколькими пролетами должна включать распорные и наслонные стропильные фермы. В местах с промежуточными опорами монтируют наслонные стропила, а где их нет – висячие.

Особенности обустройства стропил на разных крышах

Двускатная крыша

Двускатная крыша, согласно строительным нормам, имеет угол наклона до 90°. Выбор наклона во многом определяется погодными условиями местности. В районах, где преобладают обильные осадки лучше устанавливать крутые скаты, а там, где господствуют сильные ветра – пологие кровли, чтоб максимально снизить давление на сооружение.

Распространенный вариант двускатной крыши – конструкция с углом наклона 35-45°. Такие параметры специалисты называют «золотой серединой» расхода строительных материалов и распределения нагрузки по периметру здания. Однако в таком случае чердачное помещение будет холодным и здесь не получится обустроить жилую комнату.

Для двускатной крыши применяется наслонная и висячая стропильная система.

Шатровая крыша

Все скаты крыши имеют одинаковую площадь и одинаковый угол наклона. Конькового прогона здесь нет, а стропила соединяются в одной точке, поэтому монтаж такой конструкции достаточно сложен.

Шатровую крышу целесообразно устанавливать при выполнении двух условий:

  • основание постройки квадратной формы;
  • в центре сооружения имеется несущая опора или стена, на которую можно будет зафиксировать стойку, поддерживающую стык стропильных ног.

Создать шатровую крышу можно и без стойки, но при этом конструкцию надо усилить дополнительными модулями – стойками затяжками.

Вальмовая крыша

Традиционная конструкция вальмовой кровли предполагает наличие накосных стропил (диагональных), направленных к углам постройки. Угол наклона ската такой крыше не превышает 40°. Диагональные прогоны обычно делают с усилением, так как именно на них приходится существенная часть нагрузки. Изготовляют такие элементы из сдвоенной доски и прочного бруса.

Места стыковки элементов обязательно подпираются стойкой, которая повышает надежность сооружения. Опора располагается на расстоянии ¼ длины больших стропил от конька. На месте фронтонов двускатной крыши устанавливаются укороченные стропила.

Стропильная конструкция четырехскатной кровли может включать очень длинные диагональные элементы (более 7 м). В этом случае под стропила надо монтировать вертикальную стойку, которая будет опираться на балку перекрытия. В качестве опоры можно использовать шпренгель – балка располагается в углу крыши и фиксируется на смежных стенах. Шпренгельную ферму усиливают подкосами.

Ломаная крыша

Ломаные крыши обычно создаются для обустройства большей мансарды. Установку стропил при таком варианте кровли можно разбить на три этапа:

  1. Монтаж П-образной конструкции – опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции – балки перекрытия.
  2. Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
  3. Монтаж стропильных ног.

Двухскатная крыша: установка стропил своими руками

Расчет угла наклона и нагрузок

Расчет двухскатной крыши конечно можно произвести самостоятельно, но все же лучше это доверить профессионалам, чтоб исключить погрешности и быть уверенным в надежности конструкции.

При выборе угла наклона надо учесть, что:

  • угол 5-15° подходит не для всех кровельных материалов, поэтому сначала выбирают тип покрытия, а потом делают расчет стропильной системы;
  • при угле наклона свыше 45° – возрастают материальные расходы на закупку составляющих «кровельного пирога».
Читайте также:  Советы по обустройству интерьера квартиры в стиле лофт

Пределы нагрузки от воздействия снега колеблются от 80 до 320 кг/м2. Расчетный коэффициент для крыш с углом наклона меньше 25° составляет 1, для кровли с уклоном от 25° до 60° – 0,7. Это значит, что если на 1 м2 приходится 140 кг снежного покрова, то нагрузка на крышу со скатом под углом 40° составит: 140*0,7=98 кг/м2.

Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем – 40-50 кг/м2).

Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.

Монтаж мауэрлата и стропил

Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.

Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:

  1. Сделать шаблон, по которому собирается стропильная система. Взять две доски (длина одной доски равна длине стропил) и соединить между собой гвоздем.
  2. Получившиеся «ножницы» уложить двумя краями в места, где будут крепиться стропильные ноги. Зафиксировать угол между балками поперечной перекладиной.
  3. Из фанеры изготовить еще один шаблон – он понадобится для изготовления монтажных запилов на стропилах.
  4. С помощью шаблона вырезать на стропилах монтажные запилы и соединить их под выбранным углом наклона ската. В результате получается стропильная ферма.
  5. Фермы поднять на крышу и прикрепить к мауэрлату:
    • установить фронтальные (крайние) фермы;
    • между вершинами фронтальных ферм натянуть веревку – она обозначит месторасположение будущего конька и станет ориентиром для крепления остальных стропильных ног;
    • монтаж остальных ферм (расстояние между стропильными элементами – не меньше 0,6 м).
  6. При необходимости, укрепить конструкцию подкосами, ригелями и подпорами.
  7. Коньковый прогон установить на специальные опоры и прикрепить к нему короткие, диагональные и промежуточные стропила.

Установка стропил: видео

Общие рекомендации по монтажу стропильной системы

  1. Затяжки для усиления стропил изготовляются по такому принципу: чем ближе к коньку располагаются затяжки, тем массивнее они должны быть. Их надо делать из деревянного бруса большего сечения и обязательно проконтролировать надежность соединительных узлов.
  2. Для того чтоб капли дождя не попадали верхние края стен дома и на стропильную конструкцию, необходимо сделать свес (длина от 55 см).
  3. Стропила из древесины перед установкой обязательно надо обработать антисептическим, противогрибковым средством и антипиренами для обеспечения пожаробезопасности.
  4. При болтовом соединении стропильных элементов обязательно надо использовать металлические пластины или шайбы – они помогут не допустить «утапливания» гайки в древесину.

Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео

Виды стропильной системы двухскатной крыши: для маленьких и больших домов

В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Схема двускатной крыши

Теперь о составляющих системы и их назначении:

  • Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
  • Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
  • Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
  • Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
  • Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
  • Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
  • Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.

Разница в конструкции наслонных и висячих стропил

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Простейший вариант наслонных стропил

Безраспорные схемы и узлы врубок

Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.

Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.

Простая безраспорная система двускатной крыши с наслонными стропилами

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.

Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.

Такую схему без наличия опыта делать не рекомендуется: при малейшей неточности выполнения появляются распорные силы и конструкция становится нестабильной.

Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.

Вариант крепления стропил без распора на стены

Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения. Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.

Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.

Варианты стропильных систем со схватками

Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.

Схемы стропильных систем двускатных крыш со схватками

К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

Крепление схватки к стропильным ногам и коньковому брусу

Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.

Системы наслонных стропил с подкосами

В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).

Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.

Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса

Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.

Система стропил со смещенным относительно центра вертикальным прогоном

Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучнистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни , нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.

Системы с подстропильными балками

В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.

В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.

Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.

Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона

Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.

Сечение стропил и обрешетки: оптимальные размеры для кровли

Вы можете выполнить расчет сечения стропил с помощью онлайн-калькуляторов на нашем сайте – перейдите на страницу соответствующего инструмента и заполните поля.

В качестве исходных величин необходимо ввести данные некоторых параметров стропильной системы:

  • шаг стропил (расстояние между ними) – шагом регулируют нагрузку на систему стропил;
  • размеры стропил (сечение стропил) – толщина × ширина доски/бруса.

Стоит отметить, что доска – более доступный вариант для устройства системы кровли, так как она выдерживает значительные нагрузки, и что немаловажно – стоит в разы бюджетнее.

В таблицах ниже, мы собрали оптимальные размеры сечения стропильных ног и обрешетки, в зависимости от типа кровельного покрытия, угла наклона крыши и расстояния между ними элементами. Все параметры приведены согласно СНИП.

Таблица сечения стропил

Тип кровли

Оптимальный уклон кровли, градусов

Шаг стропил, см

Сечение стропил, см

Асбестоцементные листы обыкновенного профиля

Асбестоцементные листы унифицированного профиля

Следующая таблица содержит данные по обрешетке, контробрешетке и материалу кровли:

Тип кровлиПараметры кровельного материала, ммУклон кровли, градусовШаг обрешетки, смСечение обрешетки, смКонтробрешетка, смНахлест кровли, см
Профнастил:20-30соответственно углу уклонадоска 3×102,5-410-20
НС-20толщина 0,5530-4540, 60
толщина 0,7530-4550, 70
НС-35толщина 0,5530-45100, 100
толщина 0,7530-45120, 130
С-44толщина 0,5530-4590, 150
толщина 0,7530-45110, 140
Цементно-песчаная черепица и керамическая черепицазависит от производителя и типа22-3031,2-33,53×5, 4×5, 4×6, 5×5> 3×58,5-10,8
30-9032,1-34,55×15, 6×187,5-10,8
Мягкая кровля (рулонная, битумная черепица)зависит от производителя> 71. рулонная – на сплошной обрешетке 3-5 мм зазор;
2. мягкая черепица – 30 см шаг досок обрешетки под ОСБ
1.сплошная
2.обрешетка из доски 2.5×10-15 + ОСБ 9 мм
> 3×5для рулонная 15-30
для мягкая > 15
Металлочерепица4500×1160-1190×0,5> 2080-100 (от волны)доска 5×20; брус 4×6> 3×5в зависимости от марки 6-9
Шифер3600х1500х8-10
3000х1500х8-10
2500х1200х6-8-10
25-45лист должен опираться на 2 бруса обрешетки> 3×512-30
Асбестоцементные листы обыкновенного профиля50-54доска 5-6×10
брус > 5×5
должна перекрывать волну
Асбестоцементные листы унифицированного профиля60-75доска 5-6×10
брус > 7,5×7,5
Ондулин2000x950x35-105сплошная (зазор до 5 см)> 3×53; боковой – 2 волны
10-1545доска 5×20; брус 4×5, 5×52; боковой – 1 волна
> 1560доска 5×20; брус 4×5, 5×51,7; боковой – 1 волна
Читайте также:  Теплица из поликарбоната своими руками: проектирование и строительство, расчет, видео и фото

Чтобы самостоятельно определить размерность всей системы стропил необходимо произвести расчеты основного влияния ветра, снеговых масс, а также веса кровельных материалов и конструктивных несущих элементов крыши в совокупности.

Ознакомиться с порядком расчета нагрузок можно в статье «Расчет нагрузки на стропильную систему».

Опять же напоминаем, что расчет приведен для ознакомления в значительно упрощенном формате, так как для точного расчета необходимо учитывать вертикальные и горизонтальные нагрузки на стропильные ноги, рассчитывать дополнительно сопротивление стропил изгибу, сжатию и растяжению, проверить конструкции на способность противостоять скалыванию и смятию.

Если у вас не сложная архитектурная конструкция, вы вполне сможете построить крышу самостоятельно, опираясь на оптимальные размеры бруса или доски, на стандартизированные параметры конструкции крыши.

На рисунке и в таблице ниже указаны стандартные сечения элементов стропильной конструкции:

Сечения деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки балок, на примере случая с полной нагрузкой 400кг/м 2 :

Двускатная крыша своими руками

Двускатная кровля распространена в частном строительстве очень широко. Благодаря устойчивой форме она хорошо противостоит даже сильным ветрам и защищает от осадков, которые быстро удаляются самотеком. Направленная вверх вершина придает устремленный в небо вид в отличие от плоского покрытия, делающего здание приземистым. Двухскатная крыша своими руками — задача непростая, но выполнимая. Наша инструкция поможет справиться с ней быстро и без ошибок.

Конструкция двускатной крыши

В основе ее находится стропильная система — каркас, который воспринимает усилия от собственного веса, кровельного покрытия, снеговой и ветровой нагрузки. Стропила расположены парами и связаны между собой коньком, прогонами, обрешеткой.

Основные компоненты стропильной системы:

  • Мауэрлат — опорный брус или доска, уложенный по периметру сооружения и передающий нагрузку от кровли стенам.
  • Стропила (стропильные ноги) — наклонные балки, опирающиеся на мауэрлат и соединенные в коньке. Их устанавливают с шагом 0,8-2 м, который зависит от действующих нагрузок и сечения балок.
  • Стойки, ригели, затяжки, подкосы, прогоны — элементы, разгружающие систему и придающие ей устойчивость. Могут располагаться вертикально, горизонтально или с наклоном.
  • Конек — горизонтальная балка в верхней точке крыши, служащая опорой для стропильных ног.
  • Лежень — укладывается на внутреннюю несущую стену, используется в дополнение к мауэрлату, чтобы перераспределить нагрузку при большом пролете.
  • Обрешетка — либо разреженный настил для укладки кровельных материалов, либо сплошная плита или щит для гибкой черепицы, ондулина. Дополнительно увеличивает жесткость конструкции.

Чаще всего стропильная система изготавливается из дерева атмосферной сушки II-III сорта. Сырую использовать нежелательно из-за склонности к кручению и растрескиванию. В качестве крепежа при сборке применяются гвозди, болты, скобы, накладки, скользящие опоры под усадку. Возможно также изготовление каркаса из металлических профилей, но в частном строительстве металлоконструкции применяются редко из-за более высокой цены и сложности монтажа.

Если чердак предполагается использовать под мансарду, при устройстве двускатной крыши между стропилами укладывается утеплитель с защитой от влаги и пара. В этом случае по стропилам сначала монтируется контробрешетка, которая обеспечивает вентиляцию и отведение конденсата, а затем обрешетка.

Угол наклона скатов

Уклон двускатной кровли в строительстве задается на этапе проектирования. Конструкции с углом до 30° считаются пологими, 30-45° — со средним уклоном, 45-60° — крутыми.

На выбор наклона скатов определяющее значение оказывают:

  • Ветровые нагрузки. Чем больше подъем крыши, тем выше парусность и сильнее воздействие ветра. В районах, где часто бушуют ураганы, оптимальный угол 15-20°.
  • Снеговые нагрузки. Здесь зависимость обратная. Чем уклон меньше, тем больше осадков скапливается на кровле. Чтобы воспринимать вес снега, требуется более мощная конструкция, что нецелесообразно. В снежных регионах самый благоприятный наклон скатов около 25-40°.
  • Тип кровельного материала. Для каждого вида разработаны рекомендации о максимально и минимально допустимом угле монтажа. Если их не соблюдать, герметичность и внешний вид кровли могут пострадать.
  • Конструктивные особенности. В проектах домов с двускатной крышей и мансардой уклон скатов должен обеспечивать необходимую высоту помещения. Иногда крыша делается ломаной, чтобы слишком не поднимать конек.

Наиболее универсальный угол наклона двускатной кровли — 20-45°.

Существуют еще разноуклонные крыши, где каждый скат расположен под своим углом. Но такие системы нужно использовать очень аккуратно, поскольку в плане архитектуры они достаточно нестандартные, а монтаж их сложнее, чем симметричных конструкций.

Как рассчитать угол

Наклон ската применяется при расчетах элементов стропильной системы. Он определяется в градусах или процентах, поэтому нужно провести некоторые математические действия.

Двускатная крыша в разрезе представляет собой равнобедренный треугольник (если скаты одинаковые). Ее условно можно разделить на 2 прямоугольных треугольника. Одна из сторон Н — высота до уровня конька, другая L — половина пролета дома. Они измеряются по готовым стенам и фронтону. Требуется рассчитать длину стропила B, которую можно найти исходя из тригонометрических формул.

Тангенс угла ската относительно горизонтали:

По таблице Брадиса или помощью с инженерного калькулятора находим соответствующее значение угла в градусах. Например, высота крыши 3 м, ширина дома 9 м, половина пролета 9/2=4,5 м.

Этому тангенсу соответствует угол 34°, то есть крыша имеет средний уклон. Можно использовать функцию косинуса и посчитать длину стропила как B= L / соs 34° = 4,5/0,829=5,42 м.

Также информация об угле наклона нужна, чтобы сориентироваться в кровельных материалах.

Для расчета длины стропил ( и проверки) можно воспользоваться вторым способом — теоремой Пифагора:

B²=H²+L²= 9+20,25=29,25, откуда B =√29,25=5,41 м — длина стропила (без свеса).

Чтобы исключить попадание осадков на стены, нужно добавить не менее 40 см для свеса. Получаем для своего здания минимальную длину стропил 5,81 м при угле наклона ската 34°. Для удобства можно принять B=6 м, чему соответствует стандартная доска.

Виды стропильных систем

В зависимости от конструктивного решения стропила могут быть наслонными, висячими или комбинированными. При подборе схемы нужно учитывать размеры пролета и наличие внутренних несущих стен.

Устройство стропильной системы двускатной крыши

Наслонная стропильная система

Этот вид конструкций представляет собой стропильные ноги, опирающиеся на наружные и внутренние стены. Балки как бы «наслоняют», при этом в системе отсутствуют горизонтальные распирающие усилия, которые воспринимаются только капитальными опорами.

Вариант простейшей наслонной системы

За счет меньших напряжений «наслонная» система имеет более простую и дешевую конструкцию. Мауэрлат может укладываться как по периметру здания (если стены недостаточно прочные), так и отдельными участками — коротышами по 60-70 см в местах опирания стропил.

Для усиления системы и уменьшения прогибов используются прогоны, подкосы, стойки. Они перераспределяют напряжения, что позволяет уменьшить сечение несущих элементов.

В коньковом узле стропила соединяются внахлест или встык. Дополнительно устанавливаются накладки на болтах или нагелях.

В зданиях, сложенных из бруса или бревен, роль мауэрлата играет верхний венец. В него врубается нижний конец стропил, который дополнительно закрепляется с помощью проволочных скруток или скоб.

Соединение стропильной ноги с мауэрлатом при помощи вырубки и гвоздей

Наслонные системы собираются на высоте по месту. Все элементы монтируются последовательно. Для временной фиксации используются различные приспособления типа подпорок или прикрученной к фасаду доски. Ускоряет сборку укладка прогона (конькового бруса) перед монтажом стропил.

Подвижный способ крепления стропилы и мауэрлата

Преимущества наслонных конструкций — возможность сборки без грузоподъемных механизмов, меньшие усилия в системе и как следствие, применение пиломатериалов небольшого сечения. Недостаток — при пролетах от 6,5 м нужна внутренняя несущая стена.

Висячие стропила

В отличие от наслонной системы этот вид применяется при отсутствии промежуточной капитальной опоры и достаточно большом пролете (от 6 до 14 м). Усилия в нижнем поясе возникают значительные, поэтому вводятся дополнительные элементы — горизонтальные затяжки или ригели, вертикальные бабки с опиранием на затяжку.

Очень часто висячая система сочетает функции перекрытия, то есть нижние балки используются как основа для потолка или пола. При пролетах до 5 м стропила соединяются затяжкой, более 6 м — добавляются усиливающие ригели, свыше 9 —конструкция включает дополнительные наклонные и горизонтальные связи. Отдельный фрагмент крыши из стропил, затяжки и связей называется фермой.

Стропильные ноги, скреплённые ригелем

Крупные секции собираются на земле. Их поднимают на крышу с помощью механизированных устройств и устанавливают на мауэрлат. Предварительно по поверхности стены устраивается подкладка из гидроизоляционных материалов.

Схема шарнирной фермы с подвеской и подкосами

Поскольку ферма — жесткий элемент, крепление к коньковому брусу более сложное, чем при наслонном варианте. Здесь применяется врубка с усилением накладками из дерева или металла.

Иногда обе системы комбинируются. Между фермами, установленными с шагом 3-4 м, монтируются наслонные стропила. Это несколько упрощает и удешевляет строительство.

Преимущества висячих конструкций — высокая несущая способность, возможность перекрывать большие пролеты без промежуточных опор. Недостаток — сложное изготовление и монтаж.

Проектирование и расчет двускатной кровли

Если вы решили самостоятельно построить крышу, требуется выполнить достаточно много расчетов. Для упрощения задачи в интернете есть специальные программы-калькуляторы. При ваших исходных данных они выдадут результат в виде раскладки всех элементов и списка (спецификации) основных строительных материалов.

Чтобы рассчитать крышу самостоятельно, 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 предполагается укладка гидроизоляции, утеплителя и контробрешетки, их нужно тоже включить в расчеты. Для климатических условий России рекомендуемая толщина теплоизоляции 100-200 мм.

Далее рисуется схема (чертеж) фасада здания с размерами, план кровли, раскладка элементов стропильной системы. Теперь можно посчитать, сколько и каких пиломатериалов потребуется, а также листов покрытия, утеплителя, паро- и гидроизоляции (нужно учитывать нахлест).

По окончании определяется количество крепежных изделий, накладок, антисептических средств и т.д. Все результаты занесите в таблицу. Покупать материалы рекомендуется с запасом 10-15%. Расчет висячей системы (ферм) лучше заказать у специалистов.

Как сделать двухскатную крышу: пошаговая инструкция с фото

Работа включает несколько этапов:

  • подготовку;
  • установку стропильной системы;
  • укладку гидро-, тепло- и пароизоляции;
  • монтаж кровельного материала.

Пиломатериалы должны быть хорошо высушенными. Их хранят в штабелях под навесом или накрывают в непогоду пленкой, брезентом.

Подготовка

Если стены сложены из штучных материалов — блоков, кирпича, — рекомендуется устроить армированный пояс по периметру здания из железобетона. Это позволит собрать конструкцию воедино и выровнять поверхность под укладку мауэрлата.

На этом же этапе в свежий раствор замуровывают шпильки сечением 10 мм из оцинкованной стали. Начинать нужно от углов, шаг закладки — 60 см. Впоследствии на них будет насаживаться мауэрлат и закрепляться гайками.

Для исключения контакта древесины с бетоном устраивается гидроизоляция — поверхность армопояса промазывается горячим битумом и накрывается 2 слоями рубероида.

Укладка мауэрлата

В брусе просверливаются отверстия в тех местах, где из стен выступают шпильки. Мауэрлат укладывается на поверхность стены ближе к ее внутренней стороне, чтобы избежать сноса во время сильного ветра.

Брусья нужно выровнять по горизонтали. Можно вставить прокладки или стесать выступающие части.

Допускается укладывать мауэрлат не целиком на стену, а отдельными сегментами непосредственно под стропила. При кирпичных или бетонных стенах дополнительно используется крепление металлическими накладками, деревянными пробками и скобами, изогнутой арматурой.

По длине брус стыкуется косым или прямым замком. Угловые соединения запиливаются «в лапу» и крепятся к стене анкерами (шпильками).

Установка конькового бруса

В высших точках кровли укладывается прогон, который крепится к стойкам и лежню металлическими уголками и накладками. Шаг стоек 3-5 м.

Можно изменить последовательность и начать с установки стропил по торцам здания, но тогда придется крепить каждую пару балок раскосами или досками. В случае, когда имеется готовый прогон, сборка проходит быстрее и качественнее.

Монтаж конькового бруса

Монтаж стропил

Заготовку стропил лучше проводить по шаблону. В нижней части вырезается паз для опирания на мауэрлат. Глубина запила — не более 1/3 ширины доски.

2 вида крепления стропил к мауэрлату

Если для стропил пиломатериалы придется сращивать, используется соединение внахлест или с накладками. Рекомендуется делать стык на расстоянии не менее 1 м от точек опор, желательно примерно на 1/3 длины стропила. В центре соединять доски нельзя, поскольку в середине действует максимальный изгибающий момент, и балка может прогнуться в самом ослабленном месте.

Сборка стропил начинается от фронтонов. Сначала выставляются первые и последние фрагменты, затем натягивается шнур и производится разметка. Шпильки не должны попадать в места опирания, чтобы не создавать проблем с врубкой. Читайте подробно про крепление стропил к мауэрлату в отдельной статье.

Крепятся стропила с соседними элементами с помощью упоров, подкосов и стяжек. Важно прочно зафиксировать систему в пространстве.

Крепление обрешетки

Основа для укладки кровельного покрытия изготавливается из досок, реек, плит ОСП или влагостойкой фанеры. Выбор материала зависит от вида покрытия:

  • для металлочерепицы — доска с шагом 35-45 см, равным длине поперечной волны;
  • гибкая черепица, ондулин, рулонная кровля — сплошной настил;
  • асбестоцементный шифер — обрешетка с шагом 450-750 в зависимости от угла наклона.

Доски или рейки укладываются перпендикулярно стропилам. В каждом месте крепления прикручиваются двумя саморезами. Обрешетка дополнительно придает стропильной системе жесткость и устойчивость.

Заключение

Двухскатная крыша своими руками — это возможность сэкономить на работе наемных строителей. Для качественного результата нужно сделать предварительный расчет, выбрать оптимальную схему стропильной системы и провести монтаж в соответствии с технологическими требованиями.

Ссылка на основную публикацию