Виды стропильных систем
Существует 2 разновидности конструкций, применяемых для строительства двускатных крыш на зданиях прямоугольной формы:
- висячие системы, опирающиеся только на 2 наружных стены дома;
- наслонные каркасы имеют одну или несколько дополнительных точек опоры в виде капитальных межкомнатных перегородок верхнего этажа.
Примечание. В кирпичных, брусовых и бревенчатых зданиях кровля зачастую опирается еще и на фронтоны.
Изображенная на схеме простейшая двускатная крыша, собранная своими руками из висячих ферм с двумя подкосами и ригелем, не рассчитана на серьезные нагрузки. Подойдет для пролетов не более 6 м, какие бывают в небольших дачных домиках, сараях, гаражах и беседках. Если расстояние между стенами достигает 9 м, то следует применить ферму с четырьмя ребрами жесткости (нижнее изображение на схеме).
Для сооружений с шириной пролета более 8 м изготовление висячих систем нецелесообразно по 2 причинам:
- Из-за увеличенного сечения балок и количества подкосов с ригелями цена готового изделия и его сборки значительно вырастет.
- В больших домах и дачах всегда есть межкомнатные перегородки, одну из которых можно усилить и использовать как несущую для установки дополнительной вертикальной опоры. Она позволит разгрузить остальные детали фермы и уменьшить их сечение.
Наслонная система, показанная на картинке, за счет средней опоры способна перекрыть проем до 14 м. На нее монтируется вертикальная стойка, подпирающая конек, и 2 ребра жесткости. Чтобы стропила не провисали, между ними надо поставить горизонтальную затяжку.
Двухскатная крыша и виды стропильной системы для нее
Как понятно из названия, устройство двухскатной конструкции предполагает два крыла, т. е. наклонные плоскости, соединяющиеся между собой в самой верхней части. Что же насчет низа, так он упирается в стены постройки. Передний и задний фронтоны могут быть кирпичными, выложенными из шлакоблока или иного строительного материала. Кроме того, их нередко декорируют, тем более что на сегодняшний день существует масса способов придать этому элементу неповторимый вид.
Данная конструкция стропильной системы крыши имеет множество плюсов, например, возможность обустроить чердачное помещение, конечно, для проживания оно не годится, но хранить там вещи вполне реально. Также появившееся пространство часто используют как мансарду. Кроме того, это достаточно экономный вариант, а вероятность протекания минимальна.
Теперь стоит немного остановиться на том, какие варианты стропильных систем двухскатной крыши существуют. Итак, есть висячие и наслонные виды конструкций. В первом случае опорой является конек кровли, а во втором стены дома, а также дополнительная промежуточная опора, например, средняя несущая стена. Отличаются эти стропила и принципом службы.
Оптимальный вариант — комбинированное устройство двухскатной крыши (чередование наслонных и висячих стропильных элементов). Используя такой способ можно не только сэкономить строительный материал, но и сделать конструкцию несколько прочнее, а это нелишнее. Ведь на эту часть дома приходятся большие нагрузки, например, иногда человек вынужден забраться на нее, чтобы отреставрировать, кроме того, не стоит недооценивать силу ветров, снега, ливня и т. д. Так что независимо от вида выбранной стропильной системы двухскатной крыши конструкция обязательно должна быть достаточно надежной и крепкой.
Почему наши инструменты лучше?
Тесное сотрудничество с производителями крышВысочайшая детализация чертежей и 3D-моделиИтоговый отчет с перечнем необходимых материаловГотовая смета для изготовления конструкции подрядчикомТехническая поддержка помогает при работе с калькуляторомПоложительные отзывы и большое количество реализованных проектов
Рассчитать кровлю можно на любом сайте и это факт, но вы должны осознавать, что в отличие от других ресурсов, наш проект имеет долгую историю, положительные отзывы, оперативную техническую поддержку и регулярно обновляет алгоритмы работы, исключая возникновение ошибок. Обратная связь с пользователями налажена и работает безупречно, любой посетитель может задать вопрос, а постарается на него ответить.
Помимо этого, мы хотели бы выделить следующее:
- Функциональность конструктора. Наши инструменты предоставляют широкие возможности для проектирования конструкции – вы можете настроить характеристики любого элемента, а в случае ввода недопустимых значений программа остановит расчет и укажет, в каком поле была совершена ошибка.
- Сотрудничество с профессионалами. Сервис активно сотрудничает с производителями и проектировщиками кровельных систем, поэтому только у нас вы можете найти такую детализированную проработку отдельных узловых соединений.
- Готовая смета. По завершению расчета пользовать получает не только стандартный отчет с параметрами конструктивных элементов и набором чертежей, но и подробную смету с количеством необходимых материалов для изготовления.
- Графика. Главным преимуществом нашего сервиса, является качественная детализированная графика, которая максимально приближена к нормативам технической документации. Также мы бесплатно предоставляем интерактивную 3D-модель, с помощью которой можно оценить преимущества/недостатки выбранной конструкции.
- Техническая поддержка. Если вы испытываете трудности при использовании калькулятора или у вас появились вопросы, касаемо получившегося расчета, мы разберемся в ситуации и постараемся ответить на любые конструктивные вопросы в режиме 24/7.
- Личный кабинет. Также на нашем сайте имеется удобный личный кабинет, в котором сохраняются результаты расчета крыши или любой другой конструкции – вы никогда не потеряете свой проект, а также сможете скачать выгрузку в любое время вне зависимости от времени совершения операции.
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:
- Форма скатов крыши;
- Направление уклона скатов;
- Расположение слуховых окошек;
- Расположение фронтонов и т.д.
Используя план крыши, производят вычерчивание плана системы стропил, на котором должно быть указано размещение следующих элементов:
- Подстропильная балка;
- Мауэрлаты;
- Стропильные ноги с кобылками и затяжками, опирающиеся на мауэрлаты;
- 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.
Части конструкции
Схема стропильной системы включает в себя множество элементов. Чтобы понимать чертежи и правильно воспринимать информацию, нужно знать хотя бы основные из них. Итак, из чего состоит крыша?
Конек, карниз и скаты — основная часть крыши
В первую очередь – это конек, карниз и скаты. Эти элементы являются основными частями. Конек — это самая верхняя часть конструкции. Карниз или свес — нижняя. Скаты — это наклонные поверхности, которые располагаются между коньком и карнизом.
Возведение стропильной системы требует знания несущих элементов. К таким относятся:
Мауэрлат — брус, который укладывают по обрезу стен здания. Мауэрлат нужен, чтобы равномерно передать нагрузку от стропильных ног, которые опираются точечно. Обычно для его изготовления используют брус размерами 150х150 мм или 200х200 мм (для больших зданий).
Стропильные ноги представляют собой наклонные балки, которые передают нагрузку от собственного веса крыши, снега и ветра на мауэрлат. Такие балки обычно устанавливаются от конька до карниза. Но при возведении вальмовой крыши появляются элементы, которые имеют только одну из указанных точек. Их опирают на конек или на карниз. Такие детали называют нарожниками. Они обычно имеют такое же сечение, как и стропила. По сути, нарожники — это обрезанные с одной стороны стропильные ноги.
Прогон — балка, на которую опираются элементы крыши. Прогон может быть установлен под стойки. Еще один вариант — коньковый прогон (ригель). На него опираются стропила в верхней точке. Сечение прогона зависит от его пролета, обычно принимается 200х200 мм.
Накосные ноги нужны только для вальмовых крыш. Они представляют собой диагональные стропила, опирающиеся на мауэрлат по углам. Сечение принимается увеличенным, обычно 150х200 или 100х200 мм.
Конструкция деревянной крыши предполагает наличие затяжек, подкосов и стоек. Они предназначены для того, чтобы уменьшить нагрузку на основные элементы
При строительстве дома своими руками важно помнить, что стойки нельзя опирать на пролет перекрытия. Установка возможна только на нижележащие стены или на прогоны, перекинутые между стенами
Монтировать такие элементы на перекрытие можно только в том случае, если оно рассчитано на такую нагрузку и усилено в нужной зоне.
Обрешетка нужна для того, чтобы сделать основание под покрытие. Для металлочерепицы и фальцевой кровли обрешетка может быть разреженной из досок толщиной 32—40 мм. Для битумной черепицы нужно сплошное основание из досок толщиной 25—32 мм или влагостойкой фанеры.
Для того чтобы сделать вылет карниза, устанавливают кобылки. Они становятся продолжением стропил. Крепление кобылки к стропилу выполняется на длину минимум 1 м. Сечение элемента обычно принимается 50х100 мм.
Несущие элементы вальмовой крыши
Еще один элемент стропильной системы — ферма. Это цельная конструкция, которая состоит из стропил, затяжек, подкосов и стоек, жестко соединенных между собой. Ферма имеет треугольную форму, а внутри разбита на несколько более мелких треугольников, что обеспечивает ей хорошую устойчивость.
Наиболее часто встречающиеся типы крыш
Рассмотрим типы крыш, которые чаще всего встречаются в частных домах, и разберемся в особенностях их конструкций.
Конструкция односкатной крыши
Такие крыши считаются очень простыми в монтаже, и чаще всего односкатной крышей оборудуют дома, находящиеся в южных регионах с малым количеством атмосферных осадков. Опишем преимущества и недостатки таких конструкций:
- Экономия материалов;
- Простота монтажа;
- Малый вес, и соответственно небольшая нагрузка односкатной крыши на фундамент;
- Отличная сопротивляемость порывам ветра;
- Плохая сопротивляемость скапливанию атмосферных осадков;
- Непривлекательность.
Для подготовки чертежа необходимо знать такие параметры, как габариты здания, наклон кровли, тип кровельного материала. Высота стропильной системы зависит не только от угла наклона крыши. Если скат крыши будет выходить за пределы стен вследствие конструктивных особенностей дома, этот факт необходимо учитывать тоже.
Количество стропил зависит от габаритов здания, а шаг между ними должен выбираться исходя их сечения пиломатериала, используемого для строительства.
Чертежи устройства односкатной крыши
Дополнительные усиливающие элементы, такие как подкосы и ригели, позволяют предотвратить провисание системы под тяжестью кровли.
Подбирая готовые чертежи для односкатной крыши, необходимо позаботиться, чтобы в них содержалась вся информация о конструктивных элементах. Кроме этого, в чертежах должны быть указаны способы крепления элементов крыши друг к другу, что будет очень полезным при монтаже.
Конструкция двухскатной крыши
С помощью двухскатной крыши защищается большинство проектов и планировок домов. Почему же они так популярны, попробуем разобраться:
- Относительно невысокая цена;
- Привлекательность по сравнению с односкатной крышей;
- Отличная сопротивляемость атмосферным осадкам;
- Легкость монтажа.
Конструкция стропильной системы состоит из стропил, балок, мауэрлата и конькового бруса. Для конструкции двускатной кровли, к которой предъявляются более серьезные требования по надежности, чертежи дополняются прогонами, подкосами и подпорками.
Схема устройства двускатной крыши
Существуют разновидности двускатной кровли, одной из которых является дома с мансардной крышей. Мансардные крыши нередко имеют ломаные скаты для того, чтобы увеличить полезное пространство под крышей, необходимое для комфортной жизни.
Посмотрев по сторонам, можно легко отыскать пример неправильно спроектированной двухскатной кровли, и показателем тому будет большое количество снега на крыше.
Конструкция четырехскатной (вальмовой) крыши
Благодаря вальмовой крыше загородный дом становится более привлекательным и неповторимым. Кроме этого, благодаря четырехскатной конструкции, крыша становится полностью оптекаемой, и ей не страшны порывы ветра любой силы. Вальмовой такую крышу называют из-за наличия в ней торцевых скатов треугольной формы — вальмов. 
Рассмотрим достоинства четырехскатной крыши:
- Отсутствие сопротивления ветру, способствующее широкому применению вальмовой крыши в ветреных регионах;
- Оригинальный внешний вид;
- Благодаря вальмовой крыше фасад дома хорошо защищен от атмосферных осадков;
- Под четырехскатной крышей без проблем можно соорудить и обустроить жилой чердак.
Обсудим и недостатки четырехскатной крыши:
- Сложность монтажа, если сравнивать ее с двухскатной крышей;
- Стоимость вальмовой крыши выше двухскатной;
- Некоторые сложности могут возникнуть при планировке мансарды под вальмовой крышей. Из-за того, что конструкция предполагает наличие четырех скатов, полезное пространство будет скрадываться больше по сравнению с двухскатной крышей.
Для сооружения вальмовой крыши необходим тщательный расчет, подготовка проекта и необходимых чертежей. В проекте должны быть отражены особенности региона, стоимость всех необходимых материалов и сложность монтажа.
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.
Возможные варианты исполнения крыш
Проектированию крыш предшествует выбор подходящей конструкции, которая в конкретных условиях покажет себя наилучшим образом. Лучше всего рассмотреть все возможные варианты, взвесить все за и против и остановиться на самом лучшем. В первую очередь необходимо выбрать крышу в соответствии с погодными условиями в регионе, что поможет правильно подобрать строительные материалы и кровельное покрытие.
Для регионов, которым присущи сильные порывы ветра, не подойдут высокие крыши, потому что чрезмерная ветровая нагрузка может привести к разрушениям.
Варианты крыш различных форм и конструкций
Если же на местности преобладают обильные снегопады, то конструкция крыши должна быть высокой и крутой, что поможет быстрому удалению снега и предотвратит протечку кровли.
Как показывает практика, плоские крыши гораздо хуже выполняют свои функции, нежели конструкции односкатной, двухскатной или четырехскатной крыш, поэтому для защиты жилых построек их используют гораздо реже. Скатные крыши отлично зарекомендовали себя в эксплуатации, без проблем удаляя атмосферные осадки в виде снега и дождя.
Эти особенности позволяют скатным крышам препятствовать образованию на доме мусора и атмосферных осадков, что положительно влияет на долговечности кровли.
Планировка крыши может иметь индивидуальные особенности, которые могут быть внесены проектировщиками, разрабатывающими проект дома, однако, это не должно повлиять на способность крыши выполнять свои основные обязанности:
- Предоставление надежной защиты для дома;
- Надежный отвод атмосферных осадков.
Различные чертежи устройства крыши
Настил кровли
Последовательность кровельных работ на ломаной крыше определяется прежде всего выбранным материалом. Поговорим о монтаже металлочерепицы, так как она является наиболее популярной в частном строительстве. Для укладки необходим мощный шуруповерт, инструмент пригодный для резки металла, молоток, рулетка, маркер, оцинкованные саморезы с каучуковой головкой. Сначала производят раскрой листов металлочерепицы, а затем монтаж, начиная с конька.
Важно! Саморезы должны ввинчиваться в нижней части волны рисунка. В противном случае, лист деформируется, крепление выходит непрочным, из-за чего в ветряную погоду крыша будет «гудеть»
Настил металлочерепицы
- Помимо кровельного материала ломаную крышу необходимо оснастить другими важными элементами: коньковой доской, снегозадержателем.
- Конек устанавливается с нахлестом 10 сантиметров на металлочерепицу на обоих скатах.
Снегозадержатели служат для того, чтобы предотвратить сход снега, он представляет собой небольшой карниз. Их закрепляют на небольшом расстоянии от окончания скатов на саморезы с учетом того, что снегозадержатели должны выдерживать большую нагрузку, особенно в снегопады.
Формулы и определения
Самый простой вариант расчета – это определить площадь односкатной крыши с любым уклоном. Дома с подобного рода кровлями, обычно покрывают простыми материалами, а наиболее распространенная форма – прямоугольник. Чтобы посчитать площадь крыши нам понадобится знать длину ската и его ширину, которые следует перемножить между собой с заранее определенным расчетным коэффициентом.
Не следует забывать, что к площади односкатной крыши дома следует добавлять значение площади свеса ската, которое обязательно для крыш подобного типа.
Для расчета площади двускатной крыши дома, необходимо учитывать значительно больше значений и факторов. Так, для ската длиной в 6 погонных метров и коньком 9,5 погонных метров, формула расчета примет следующий вид: длину конька следует умножить на длину ската и умножить на количество скатов (в нашем случае 2). Если понадобится рассчитать количество металочерепицы для этой крыши, тогда следует предварительно определиться с габаритами одного листа кровельного материала. Формула, которая позволит посчитать количество листов металочерепицы, имеет следующий вид: длину конька делят на ширину листа кровли и округляют к большему значению
Для проведения подобных расчетов важно хорошо знать геометрические параметры крыши дома и геометрические параметры кровельного материала
Подготовительные мероприятия
Для обустройства крыши нужно подготовить материалы для стропил
- Стропила как несущая часть конструкции с крепящейся на ней обрешеткой и настилаемым кровельным материалом.
- Хребтовая балка или конек, соединяющие стропила и равномерно распределяющие нагрузку от них на опорные части стен.
- Отдельные стойки, используемые в настильных конструкциях как дополнительные опоры, предающие усилие на внутреннюю перегородку.
- Лежень или горизонтальный брус, служащий для равномерного распределения нагрузки от стоек на мауэрлат.
Мауэрлатом называется опорный брус, укладываемый на стены и используемый специально для крепления стропил. По мере готовности всех элементов кровли они собираются в единую конструкцию согласно строительному проекту и типовой инструкции по сборке.
Основные элементы, из которых состоит каркас двухскатной крыши
Стропильная система двухскатной крыши под строительство дома из бруса состоит из: стропильной ноги, мауэрлат, кобылки, конька, подкосов, стоек и обрешетки. Для того, чтобы собрать крышу своими руками, нужно представлять конструкцию полностью. Подробнее о каждом элементе поговорим ниже.
Мауэрлат
Мауэрлат в каркасе двухскатной крыши
Мауэрлат- это основная несущая часть конструкции каркаса двускатной крыши. Состоит она из бруса, располагающегося по всему периметру дома, на несущих стенах. Под строительство дома из клееного бруса или другого вида пиломатериалов крепится при помощи привязки и металлических скоб.
Через мауэрлат нагрузка со всей стропильной системы переходит на несущие стены дома. Размер мауэрлата для деревянного дома подойдет 100х100 мм или 150х150 мм. Используют для этого узла хвойные породы древесины. Перед укладкой брус обрабатывают антисептиком и гидроизолируют при помощи битумной ленты.
Стропильная нога
Из стропильных ног собирается основной контур будущей крыши. Для каркаса крыши деревянного дома используют материал сечением 50х150 или 100х150 мм. Укладываются стропильные ноги в форме треугольника. На стропильных ногах держится вся система, и от качества материала зависит, выдержит ли крыша ветровые и снежные нагрузки.
Вес всей конструкции крыши через ноги передается на мауэрлат. Стропильные ноги монтируют с шагом 60-120 см, в зависимости от тяжести и крепления будущей кровли. Чем она тяжелее, тем чаще шаг монтажа ног стропильной системы.
Конек
Конек — это соединительная балка двух стропильных частей ската в верхней части. Он монтируется строго горизонтально на соединении ног.
Для деревянной двускатной крыши в качестве конька используют брус сечением 100х100 мм. Его предварительно обрабатывают антисептиком.
Кобылка
Кобылка в стропильной системе
Кобылка — это элемент, который играет роль свеса крыши. Эту часть крепят к стропильной ноге, если ее длины не хватит для формирования свеса минимум 200 мм. Если стропильной ноги хватит, то можно не монтировать кобылку.
Для монтажа используются доски меньшего размера и сечения, чем ноги. Кобылка делает монтаж каркаса проще, так как балки для ног уже не нужны большой длины. Если крыша собирается своими руками, то специалисты рекомендуют выбрать именно такой вариант.
Лежень
Это брус, который располагают на внутренних несущих стенах сруба горизонтально. На лежень приходиться основная нагрузка от стоек стропильной системы, а он передает ее несущей стене.
В монтаже используется материал сечением в 100х100-150х150 мм.
Стойки
Стойки крепятся вертикально от конька к внутренней несущей стене. Для их изготовления используют материал сечением 100х100-150х150 мм после расчетов. В стропильной системе они играют роль перераспределения нагрузки от конька к несущей стене.
Затяжки
Затяжки, соединенные с ногами каркаса, имеют форму треугольника. Это крепежный элемент в системе. Именно благодаря затяжкам ноги не разбегаются в разные стороны под давлением конструкции и кровли.
Подкосы
Подкосы состоят из кусочков досок, монтированных под углом. С помощью подкосов нагрузка от стропильных ног перераспределяется к несущим стенам. В соединении с затяжками подкосы образуют фермы. Ферма состоит из нескольких подкосов и одной затяжки. Используют фермы для передачи нагрузки, если пролеты слишком большие.
Обрешетка
Устройство обрешетки крыши
Если кровля будет рулонная, например битумная, то вместо досок в качестве обрешетки используют листы фанеры или OSB. Так подложка под кровлю приобретает жесткую и ровную поверхность, по которой легко раскатать тот же рубероид.
Все перечисленные части каркаса двухскатной конструкции перед монтажом просушивают и обрабатывают антисептическими пропитками, делать это можно своими руками. В противном случае стропильная система быстро загниет.
