Крыша без стропил: крепление стропил без мауэрлата на односкатной и двухскатной кровле. Можно ли обойтись без мауэрлата?
крепление стропил без мауэрлата на односкатной и двухскатной кровле. Можно ли обойтись без мауэрлата?
Многие люди интересуются обустройством крыши без мауэрлата. Для начала надо уточнить, можно ли обойтись без него. В зависимости от этого разбираются уже с креплением стропил без мауэрлата на односкатной и двухскатной кровле.
Можно ли обойтись без мауэрлата?
Строительство домов многие люди стремятся упростить. Это касается и исполнения кровли. Сократить трудности можно путем отказа от мауэрлата. Но не все так легко и элегантно выходит на самом деле. Не всегда удается избавиться от мауэрлатов, потому что это оборачивается серьезными негативными последствиями.
Некоторые мастера и архитекторы даже рекомендуют вовсе избегать подобного упрощения.
Во всех каменных постройках во всяком случае мауэрлат надо использовать точно.
Сама эта опора должна делаться с использованием гидроизоляции. В некоторых вариантах, по отзывам опытных кровельщиков, может использоваться замена мауэрлата монолитными поясами сечением 200х250. Рекомендуется насыщать их 4-мя арматурными нитями; потому подходить к этой теме нужно с большой осторожностью.
Каким должно быть основание для стропильной системы?
Независимо от наличия или отсутствия мауэрлата придется использовать максимально прочную и стабильную опору. При отсутствии подпорки для балок допускается формирование стропильных ферм исключительно по висячей схеме.
- затяжка;
- подкосы;
- 1 подбалка.
Затяжной узел должен быть расположен посередине. Эти подвесные комплексы востребованы при большой величине пролета. Спаренная подпорка, кроме тех же элементов, включает еще и ригель, оказывающийся распоркой, вставленной в промежутки досок. Изредка применяется тройная подпорка, в которой есть 3 простые или 1 двойная и 1 одинарная система. Такое решение уже достаточно сложное, и прибегать к нему надо только в крайнем случае, консультируясь с профессионалами.
Как крепить стропила?

Если дом выполнен из бревен или построен по каркасной технологии, вместо мауэрлата к балкам перекрытия присоединяется завершающий венец или же расположенная сверху обвязка.
Иногда прочности стройматериала не хватает — в этом случае перенос нагрузки на перекрытие обеспечивают стойки, расставляемые с шагом примерно 1 м, по которым крепятся прогоны, и уже к этим прогонам монтируют ноги стропил.
При отсутствии армопояса в деревянном доме закладка шпилек невозможна. Тогда приходится применять штифты с головкой шестигранной формы. В просверленное отверстие забивают стальной стержень. Через него притягивают брус к стене. Затяжка производится шестигранным ключом оптимальной величины.
В средней полосе РФ пролет длиной до 5,5 м создается из балок 5-15 см. Если он не превышает в длину 4 м, можно ограничиться балкой 5-10 см. Однако далеко не все так просто. В норме требуется тщательно рассчитывать нагрузку, учитывать воздействие снега и ветра. Соответственно этому определяют правильные характеристики балочных конструкций.
Двухскатная крыша тоже может быть оформлена с присоединением стропил непосредственно к перекрывающим балкам. Но тогда к стенам и балкам применяются специальные требования — повышенная надежность очень важна. Нагрузки будут сосредоточены там же, где опираются балки перекрытия. Стоит учесть, что во многих случаях правильнее применять все же мауэрлат.
Его обустройство помогает однородно распределить механические воздействия.
Поставить своими руками каркас вальмовой или иной четырехскатной кровли тоже несложно. Оптимальным решением считается наслонное исполнение. Оно увеличивает общую прочность и облегчается сборку. Очень важны точные грамотные расчеты. Даже небольшая ошибка приводит к деформациям или серьезным разрушениям.
Чем выше здание, тем интенсивнее воздействие ветровой энергии. Однако облегчается ситуация со снежными заносами и наледями. Угол наклона рассчитывают индивидуально. Лучше поручить такую работу квалифицированным инженерам. Распространенной ошибкой является опирание крыши второго этажа на стены из газобетона; мауэрлаты и обвязочные пояса в этом случае одинаково обязательны, и обойтись затяжками нельзя.
Стоит учесть и другие нюансы монтажа висячих стропил. Шарнирная арка треугольной формы образуется парой балок, соединяемых в коньке.
Шарнирные арки с «бабками» отличаются более сложным строением. В них используется длинная затяжка. Нагрузка на нее достаточно велика, и потому прогиб под собственной массой очень вероятен.
Пресловутая «бабка» крепится для компенсации нагрузок и нивелирования прогибов. Важно: это изделие должно монтироваться максимально четко и правильно.
При расчетах висячих стропил внимательно изучают:
- габариты перекрываемых комнат;
- наличие мансард и чердачных помещений;
- ожидаемую предельную нагрузку;
- углы наклона скатов;
- типы систем стропил;
- материалы стен и крыши.
Как сделать вальмовую крышу без мауэрлата, смотрите далее.
Вальмовая крыша стропильная система без опоры
Еще на этапе проектирования постройки необходимо определиться с вариантом конструкции стропильной системы крыши. Впрочем, выбор несложен. При наличии внутренней капитальной стены-перегородки, для формирования крыши используют наслонные стропила. Если таких перегородок нет, то устанавливают висячие стропила, которые опираются исключительно на внешние стены.
Как отличаются наслонные и висячие стропила
Для снижения нагрузки стропила устанавливают наклонно. Конструкция крыш с наклонными стропилами называется скатной и о них я подробно писал в статье: Скатные крыши: конструкции и формы скатных крыш.
Однако, для легких домов, строящихся не из камня, нагрузка даже наклоненных стропил остается слишком большой. Для таких домов придумали конструкцию стропил соединенных в треугольник. Такие конструкции стропил назвали висячие. Стропила не соединенные по краю стропильной ноги называют наслонные.
Для лучшего понимания статей про устройство крыши, советую причитать статью: Конструктивные элементы крыши: общие описания и схемы.
Что же такое двухскатная крыша?
Именно этот вид конструкции наиболее популярен в строительстве жилых домов, так как с ее помощью создается достаточное чердачное пространство, не требующее дополнительного утепления. Кроме того, двускатная крыша не так сложна в установке, как например четырехскатная, а также не требует огромных вложений для своего монтажа.
Двухскатная крыша – это сооружение, состоящее из двух прямоугольных плоскостей, соединяющихся в верхней части друг с другом, а в нижних частях – со стенами дома. Торцевая часть такой постройки обычно возводится из тех же материалов, что и стены здания, иногда здесь же сооружают вход на чердак.
Установка стропил двухскатной крыши … Стропильная система двухскатной крыши … Установка стропил: пошаговая инструкция … Устройство стропильной системы …
В последнее время стало очень популярным строить на чердачном пространстве дополнительную комнату, зачастую использующуюся в качестве летней гостевой залы. Установка стропильной системы двухскатной крыши и последующее утепление получившегося помещения позволяют создать полноценную комнату, жить в которой можно как летом, так и зимой.
Двускатная крыша и ее особенности
Крыша представляет собой одну или несколько плоскостей, накрытых кровлей и предназначенных для отсечки внешних погодных или атмосферных проявлений. Каждая плоскость называется скатом, поэтому двускатная крыша по определению имеет две защитные плоскости. Они могут быть симметричными или асимметричными, иметь одинаковый или разный угол наклона. Конфигурация обусловлена замыслом архитектора, особенностями климата в регионе, наличием сильных ветров и т.д. Наиболее распространены симметричные двускатные конструкции, так как они создают равномерную нагрузку на стены и фундамент.
Угол наклона скатов
Плоскости крыши обязательно должны иметь уклон, обеспечивающий сход снега или воды. Величина угла — расчетный показатель, она не может быть выбрана произвольно. Факторы, влияющие на выбор уклона:
- Количество снега, выпадающего в зимнее время, характерное для данного региона.
- Количество дождей, их сила и продолжительность.
- Преобладающие ветра, их сила и продолжительность, возможность шквалистых порывов или ураганных значений.
Смысл расчёта угла наклона скатов состоит в определении оптимального положения плоскостей, обеспечивающего своевременный сход снега, сток дождевой воды и, при этом, не создающего чрезмерного сопротивления ветровым потокам. Нагрузки от снега в зимний период исчисляются тоннами, а порывы ветра создают значительное воздействие на несущие конструкции дома и фундамент. Приходится искать «золотую середину», позволяющую получить достаточный уклон при невысоком сопротивлении ветру. В некоторых регионах, имеющих определённые преобладающие ветра и большие количества осадков, оптимальным выбором становится асимметричная форма крыши, пологая с наветренной стороны и крутая на подветренном склоне. Для достижения такой формы приходится создавать две плоскости разной площади с линией перелома, расположенной вне оси симметрии здания. При создании проекта дома обязательно надо учесть преобладающее направление ветров, чтобы нагрузка приходилась на склоны крыши и создавала минимальное напряжение несущих конструкций.
Когда используются висячие стропила
Необходимость применения висячих стропил бывает обоснованной при совокупности трех главных условий:
- внутри строения отсутствует продольная несущая стена;
- пролет перекрытия составляет около 6-10 метров;
- устройство чердака или мансарды требуется по условиям технического задания.
Так как центральной опоры под коньком нет, стропильные ноги поддерживаются лишь в нижней части внешними несущими стенами. Элементы опираются на мауэрлат, уложенный по периметру дома, или на балки перекрытия. Конек же образуется посредством стыковки стропил, поддерживающих друг друга. Такая конструкция создает сильнейшее распирающее усилие, приходящееся на наружные стены.
Нейтрализовать распор помогают горизонтальные затяжки, выполняемые из деревянных брусьев или металлических профилей. Их можно устанавливать на разных уровнях, но следует учитывать тот факт, что чем выше будут укладываться элементы, тем бо́льшие нагрузки они испытают в процессе эксплуатации.
Для висячих стропил важными факторами являются: качество пиломатериалов и надежность креплений. По возможности, собирать стропильные фермы рекомендуется на строительной площадке с последующим их перемещением посредством подъемной техники. Их геометрия, в этом случае, окажется более правильной, а узлы – качественными. Но технология допускает монтаж стропильной системы и по месту, с использованием временных креплений.
Учитывая сложность и ответственность возведения вальмовой крыши с висячими стропилами, ее проектирование и устройство следует поручить профессионалам. Экономия в этом вопросе не уместна.
Как сделать деревянные стропильные конструкции кровли скатных крыш: Монтируем узлы сами +Видео и Чертежи
В малоэтажном строительстве для выпуска деревянных стропильных мансард используют, как правило, пиломатериалы древесины хвойных пород.
Для различных элементов и деталей стропильной деревянной системы применяют дерево определенного типа и сорта. При применении пиломатериалов в стропильно-балочной системе нужно учесть следующие свойства и показатели дерева: прочность на изгиб, сжатие, скалывание, плотность дерева и его влажность.
Деревянные стропильные конструкции обязательно должны соответствовать специальной степени огнестойкости помещения. Они в обязательно порядке должны быть обработаны специальными огнезащитными средствами и пропитками.
Существует огромное множество разнообразных вариантов и элементов устройства деревянных стропильных конструкций. Существуют следующие виды стропильных конструкций: наслонные или висячие стропила, комбинированные, с затяжкой, и др. Самыми популярными стропильными конструкциями считаются наслонные и висячие.
Наслонные деревянные стропильные конструкции
Наиболее дешевые из известных типов стропил. Применяются в том случае, если между всеми опорами расстояние не более 6 метров.
Установку их осуществляют в зданиях и помещениях со средней несущей стеной либо столбчатыми промежуточными опорами, опирая концы при этом на внешние стены дома, а среднюю часть – на внутренние стены либо опоры.
Наслонные деревянные стропильные системы выпускаются с разным количеством стоек — это позволяет существенно увеличить ширину всего пролета здания или помещения.
Конструкция крыши
Рассмотрим их варианты:
Для мансард обычно выбирают деревянные стропильные системы без средних опор, это делается для того, чтобы внутренняя планировка помещения не была в зависимости от расположения данных опор. При одинаковой ширине здания крыша с наслонными деревянными стропилами может получиться более легкой если сравнивать с прочими стропильными системами.
Висячие деревянные стропильные конструкции
Их используют для пролетов крыш 6–12 м без дополняющих опор. К висячими стропилам крепят чердачное перекрытие. Если пролет больше 6 метров, то между верхними концами стропильных ног крепят вертикальный брус.
Чтобы избежать провисания всей конструкции к нижнему концу бруса при помощи хомутиков из полосовой стали крепят горизонтальную затяжку для опоры балок всего чердачного перекрытия. Если пролет до 12 м, то в конструкцию стропил вводят подкосы, которые уменьшают расчетную длину всех стропильных ног.
Висячие деревянные стропила работают как на сжатие, так и изгиб.
Ниже рассмотрим типы стропильных конструкций:
Основные элементы стропильной системы деревянной крыши
Стропильная система – индивидуальная конструкция. Все зависит от формы крыши и ее размеров. К обязательным элементам деревянной системы относят:
Мауэрлат – представляет собой фундамент всей кровельной системы, равномерно распределяющий нагрузку от крыши на стены дома.
Стропильные ноги – определяют внешний вид всей крыши, угол наклона скатов, обеспечивают жесткость конструкции.
Прогон – элемент который соединяет стропильные «ноги». Бывают коньковые прогоны – расположены в верхней части, боковые – в боковой части.
Затяжка – соединительный элемент стропил, не позволяющий им разъезжаться.
Стойки и кровельные подкосы. Необходимы для придания основным стропилам устойчивости.
Лежень – расположен параллельно коньку, в него упираются стойки и кровельные подкосы.
Обрешетка – брус или доска, набитая строго перпендикулярно стропильным ногам.
Именно обрешетка несет нагрузку от кровельного покрытия.
Кровельный конек – место, где соединяются два ската. В месте конька обязательно набивается сплошная обрешетка.
Кобыль – встречаются не на всех крышах, представляют собой свес.
Свесы крыши – защищают стены дома от попадания на них влаги.
Отдельно необходимо отметить стропильную ферму, в данный узел входят растяжки, стойки, раскосы. Данная конструкция деревянной крыши перераспределяет нагрузку, в результате чего на стены лишнего давления не оказывается. Расстояние между несколькими фермами может быть разным, определяется расчетами.
Особенности конструкции вальмовой крыши
Расчет и строительство вальмовой крыши существенно сложнее возведения односкатных и двухскатных конструкций. Четырехскатная вальмовая крыша имеет два ската в форме трапеции, и два треугольных ската (вальма). Такая конфигурация позволяет противостоять высоким ветровым нагрузкам, надежно защитить строительные конструкции от внешних воздействий. Кроме того, получившееся просторное мансардное помещение может использоваться в качестве жилого (окна для естественного освещения монтируются на скатах кровли).
Четырехскатная крыша с коньковым прогоном может возводиться двумя способами: с наслонными или висячими стропилами. Использование наслонных позволяет сделать крышу более легкой, упрощает расчет и монтаж. Но в этом случае требуется, чтобы у строения имелась несущая средняя стена. Висячие стропила при строительстве вальмовой крыши могут применяться при небольшой ширине здания и отсутствии внутренних стен. Эксплуатационная нагрузка передается на наружные стены постройки.
Угол наклона скатов четырехскатной крыши с висячими стропилами должен составлять более 40°.
Висячие стропила крыши вальмового типа опираются либо на балки перекрытия, либо на мауэрлат. Проектирование стропильной системы требует точных расчетов и составления подробных чертежей с указанием принципов монтажа крепежных узлов. Для небольших зданий правильной геометрической формы расчеты можно выполнить самостоятельно, в других случаях рекомендуется обратиться к профессионалам, так как погрешности проекта станут причиной существенного снижения надежности крыши при эксплуатации.
На первом этапе расчетов необходимо выбрать угол наклона вальмовой крыши, что напрямую влияет на ее высоту. Для системы с висячими стропилами оптимальный угол наклона составляет 40 – 60°. Чем выше будет расположен конек, тем больше материала потребуется для возведения крыши. При этом высокая крыша – лучший вариант для регионов, для которых характерно большое количество осадков. Более пологая кровля имеет меньшую парусность и лучше противостоит ветровым нагрузкам.
При выборе угла наклона вальмовой крыши рекомендуется придерживаться правила «золотой середины» и исходить из эстетических соображений. Можно выбрать угол наклона скатов, и исходя из этого, рассчитать высоту расположения конька. Либо наоборот, определить желаемую высоту крыши, а затем вычислить угол ее наклона.
Выполняя расчет вальмовой крыши, требуется обеспечить правильное позиционирование конькового прогона. Он должен располагаться строго параллельно несущим боковым стенам, точно по центральной оси здания и равноудалено от торцевых стен. В противном случае центр тяжести крыши будет смещен, что приведет к неравномерному распределению нагрузки на стропильную конструкцию и несущие стены, что чревато деформацией и разрушением крыши.
Чертежи, подготовленные в рамках разработки проекта, должны содержать информацию о расположении, сечении, форме и размерах всех элементов стропильной системы. Учитывается их вид и конструктивные особенности, особенности крепления, ширина пролета, длина конька, высота крыши.
Конструкция стропильной системы двухскатной крыши
Постройка крыши любой сложности своими руками предполагает знания назначения основных конструктивных элементов.
Элементы стропильной системы двухскатной крышиЭлементы стропильной системы двухскатной крыши – схема 2Элементы стропильной системы двухскатной крыши – схема 3
- Мауэрлат. Предназначен для распределения нагрузки от стропильной системы на несущие стены здания. Для обустройства мауэрлата выбирается брус из прочной древесины.
Предпочтительно лиственницы, сосны, дуба. Сечение бруса зависит от его вида – цельный или склеенный, а также от предполагаемого века конструкции. Наиболее популярные размеры 100х100, 150х150 мм.
Совет. Для стропильной системы из металла мауэрлат также должен быть металлическим. Например, швеллер или двутавровый профиль.
- Стропильная нога. Основной элемент системы. Для изготовления стропильных ног используется прочный брус или бревно. Соединенные сверху ноги образуют ферму.
Варианты фермы стропильной системы крыши
Важное значение имеют параметры стропил. О них речь пойдет чуть ниже.
- Затяжка – соединяет стропильные ноги и придает им жесткость.
- Коньковый прогон, монтируется в месте примыкания одного стропила к другому. В дальнейшем на него будет установлен конек крыши.
- Боковые прогоны, они обеспечивают ферме дополнительную жесткость.
Их количество и размер зависят от нагрузки на систему.
- Стойка для стропил – вертикально расположенный брус. Также принимается на себя часть нагрузки от веса крыши. В простой двускатной крыше обычно располагается по центру. При значительной ширине пролета – по центру и по бокам. В несимметричной двускатной крыше – место установки зависит от длины стропила. При ломанной крыше и обустройстве одной комнаты на мансардном чердаке – стойки располагаются по бокам, оставляя свободным пространство для перемещения. Если комнат предполагается две – стойки находятся по центру и по бокам.
Расположение стойки в зависимости от длины крыши показано на рисунке.
Расположение стойки в зависимости от длины крыши
- Подкос.
Служит опорой для стойки.
Совет. Установка подкоса под углом в 45° существенно снижает риск деформации от ветровой и снеговой нагрузки.
В регионах со значительной ветровой и снеговой нагрузкой устанавливают не только продольные подкосы (находящиеся в одной плоскости со стропильной парой), но и диагональные.
- Лежень. Его назначение служить опорой для стойки и местом крепления подкоса.
- Обрешетка. Предназначена для передвижения во время строительных работ и фиксации кровельного материла. Устанавливается перпендикулярно по отношению к стропильным ногам.
Совет. Важное назначение обрешетки – перераспределение нагрузки от кровельного материала на стропильную систему.
Наличие чертежа и схемы с указанием месторасположения всех перечисленных конструктивных элементов поможет в работе.
Совет. Обязательно добавьте в схему стропильной системы двухскатной крыши данные об устройстве прохода вентиляционной шахты и дымовой трубы. Технология их устройства определяется типом кровли.
Выбор материала для стропил
При расчете материала на двухскатную крышу нужно выбирать качественную древесину без повреждений и червоточин. Наличие сучков для балок, мауэрлата и стропил не допускается.
Для досок обрешетки сучков должно быть минимум, при этом они не должны выпадать. Древесина должна быть прочной и обработанной необходимыми препаратами, которые повысят ее свойства.
Совет. Длина сучка не должна превышать 1/3 толщины бруса.
Элементы входящие в каркас крыши
Мауэрлат как его часто называют (фундамент для крыши) — опорный брус для стропил, установленный на верхнюю часть стен дома, равномерно распределяющий нагрузку на здание. В доме из дерева, мауэрлатом выступает последний ряд сруба.
Установка мауэрлата на кирпичные либо блочные стены производиться с помощью мощных анкеров. Мауэрлат изготавливается из высушенной древесины, обработанной защитным противопожарным и противогрибковым средством, сечением от 100х100мм. до 150х150 мм.
Стропильные ноги — устанавливаются парами, с двух сторон крыши и закрепляются на коньке, тем самым образуя стропильную систему (контур крыши).
Шаг их установки обычно находится в диапазоне 0,6-1,2 м., и зависит от типа используемого кровельного материала. Чем более тяжёлая будет кровля, тем меньший используется шаг. Стропила изготавливаются из обрезной сухой доски хвойных пород, толщиной от 50 мм. Для безопасности и долговечности конструкции так же необходимо использовать специальные пропитки для дерева.
Конек крыши — горизонтальная, верхняя линия соединения стропильных ног между собой. Высота его в начале и в конце по отношению к верхним точкам стен, не должна отличаться. Измерить это можно с помощью гидроуровня.
- Стойки – вертикально установленные опоры под стропильную систему. В зависимости от ширины, стойки могут устанавливаться, как только под коньковый брус, так и дополнительно в промежутке от конька до карниза крыши.
Выполняются опоры из обрезной доски либо бруса.
- Кобылки — данные элементы стропильной системы требуются для продления стропильных ног, когда те слишком короткие и нет возможности сделать свес необходимой длинны. Присоединяются к нижней части стропил, путём нахлёста доски меньшего сечения и скрепления их друг с другом гвоздём.
- Прогоны – горизонтальный брус, скрепляющий ноги стропил. Крепится с внутренней стороны у основания конька, либо по центру стропильных ног.
- Затяжка – закрепленный снизу брус, соединяющий стропильные ноги, не позволяющий им расходиться.
- Лежень – опорный брус, лежащий горизонтально на несущей стенке внутри сруба, на который устанавливаются стойки, поддерживающие стропильную систему. Материал – брус сечением от 100х100мм. до 150х150 мм..
- Подкосы и стойки – дополнительные опоры под стропильные ноги, дающие конструкции дополнительную устойчивость, крепятся к затяжке или лежню.
- Обрешётка – конструкция из брусков или досок, необходимая для укладки кровли, крепятся перпендикулярно стропильным ногам, шаг зависит от типа кровли. Под гибкую черепицу используют фанерные листы, уложенные на стропила сплошным ковром.
Двускатная крыша своими руками — элементы стропильной системыНаличие вышеперечисленных составляющих в конструкции крыши зависит от её типа и размера. Существует два варианта установки стропильной системы на двухскатную крышу: наслонная и висячая. В первом варианте стропила крепятся: внизу к мауэрлату, вверху к коньковому брусу. Конёк должен поддерживаться или внутренней стеной или вертикальными стойками.
Висячие же стропила вверху опираются друг на друга, а внизу к затяжке либо балкам перекрытия. В домах построенных из дерева крепление стропил к мауэрлату делают скользящим, это позволит избежать нарушение каркаса крыши, когда дом будет давать усадку.
Типы стропильных систем
Из дерева можно собрать множество вариантов ферм и, соответственно, стропильных систем. Но всех их можно разделить на два типа: висячие и наслонные.
Висячие стропильные системы
Применяются для помещений без внутренних стен. Фермы, составленные из стропил, опираются исключительно на наружные стены, необходимости в дополнительной опоре нет. То есть висячими стропилами перекрывают один пролет, шириной 6-14 м.
Обязательной частью висячих ферм, кроме стропильных ног, соединенных вверху под углом, является затяжка – горизонтальная, соединяющая стропила балка. Затяжка становится основой «треугольника» фермы. В большинстве случаев она располагается снизу конструкции, соединяя нижние концы парных стропил. Но также используются схемы с приподнятой затяжкой. А также с ее видоизмененным вариантом – ригелем, который выглядит как приподнятая затяжка, но работает на сжатие, а не на растяжение, как истинная затяжка.
От наличия затяжки и ее расположения в ферме зависит необходимость использования мауэрлата. Если затяжка располагается у основания стропильных ног, то мауэрлат не нужен. При монтаже ферму опирают на наружные стены через имеющуюся затяжку, которая одновременно становится балкой перекрытия. Если же затяжка приподнята кверху или же вместо нее используется ригель, то в схему обязательно включается мауэрлат, как основа для крепления стропилин на верхних краях стен.
В качестве дополнительных элементов в висячей системе применяют бабки и подкосы. Они служат для упрочнения фермы, при перекрытии широких пролетов.
Бабка по своему виду напоминает вертикальную стойку, идущую от центра затяжки до верхней точки фермы (коньковой части). На самом деле бабка – это подвес, функция которого заключается в поддержке слишком длинной затяжки (более 6 м) и исключении ее прогиба.
В тандеме с бабкой, при еще большем увеличении длины затяжки, используют подкосы – диагональные балки. Их упирают одним концом в стропильную ногу, другим – в бабку. В одной ферме применяют два подкоса, с обеих сторон от бабки.
В дачных и небольших частных домах висячие стропила из дерева хороши тем, что позволяют устраивать просторные мансардные помещения без перегородок внутри. Конечно, речь идет о схемах, где отсутствуют подкосы и бабки. Их наличие возлагает на застройщика необходимость делить мансарду минимум на две комнаты.
Наслонные стропильные системы
Наслонная конструкция деревянных стропил применяется для помещений с внутренними капитальными стенами, которые служат дополнительной опорой для системы. При этом расстояние между наружными стенами (общий перекрываемый пролет) может быть в пределах 6-15 м.
Наслонные фермы, в обязательном порядке, состоят из стропильных ног, опираемых на наружные стены, и вертикальной стоки, опираемой на внутреннюю стену. При наличии двух внутренних стен в схеме может быть использованы две стойки.
В отличие от висячей, в наслонной системе обязательно присутствует мауэрлат, к которому крепятся стропильные ноги. Стойки врезаются в некое подобие мауэрлата – лежень. Это брус, укладываемый по верху внутренней опорной стены.
При пролете 6 м и менее используется простейшая наслонная ферма, состоящая из двух парных стропильных ног и стойки. Устройство деревянных стропил при увеличении пролета требует внесения в схему дополнительных деталей, таких как схватки и подкосы (подстропильные ноги).
Схватки похожи на затяжки в висячих системах, но они всегда располагаются выше основания стропильных ног. Основное назначение схватки – повышение устойчивости системы.
Для устойчивости предназначены и подкосы, которые также называются подстропильными ногами. Подкос поддерживает стропильную ногу, то есть, по сути, становится для нее дополнительной (третьей по счету, после мауэрлата и конькового прогона) опорой.
Наслонные деревянные стропила являются наиболее распространенными для частных жилых домов, коттеджей. Как правило, такие постройки имеют одну или несколько внутренних капитальных стен-перегородок, которые могут стать опорой и дополнительной поддержкой для прочной стропильной системы.
Начальный этап монтажа висячих стропил
Монтаж висячих стропил
На начальных этапах монтажа стропильной системы следует после укрепления мауэрлата соорудить леса (в том числе передвижные), которые являются необходимым элементом для подъема на кровлю или другую необходимую высоту не только рабочих, но и материалов, которые должны находиться всегда под рукой.
Сечение бруса для стропил должно быть не менее 200 мм?50 мм . Если сечение балки будет меньше, тогда в стропила могут провиснуть в процессе дальнейшей эксплуатации. Следует также обработать все деревянные элементы конструкции раствором специального антисептика, который предохранит древесину от разрушения.
При устройстве лесов обязательно решите все проблемы удобства и безопасности работы и только после этого начинайте монтаж стропильных висячих систем.
Стропильная система для ломаной крыши
Стропильная система ломаной крыши
При монтаже висячей стропильной системы для ломаной крыши следует учитывать, что на стропильные ноги будет оказываться два вида нагрузок — сжатие и изгиб. Чтобы свести к минимуму влияние этих факторов, рекомендуется прибегнуть к использованию затяжки в нижней части конструкции. При условии проведения монтажных работ исполнителю придется разрешить задачи следующего характера:
- Подготовить чертеж.
- Определить оптимальный угол наклона кровельной конструкции.
- Выбрать наиболее подходящий тип стропильной системы.
- Просчитать количество требуемых материалов.
- Собрать основную часть конструкции на земле.
- Поднять конструкцию наверх и продолжить монтаж.
- Обеспечить надежную фиксацию отдельных элементов системы.
Двухскатная крыша своими руками: монтаж стропильной системы и устройство кровельного пирога
Проект любого дома включает проект крыши. Тип крыши зависит только от особенностей самого дома, от площади, количества этажей, особенностей его эксплуатации, стиля. Самой универсальной крышей является двускатная, о ней речь далее.
Преимущества такой крыши – простота, скорость возведения и экономичность, возможность большого выбора кровельных материалов для перекрытия. О строительстве двухскатной крыши своими руками и поговорим. Брус прочный материал, но крыша должна быть легкой, так как дерево не способно выдержать тяжелую кровлю.
При своей легкости она должна выдерживать снежный покров и сильный ветер. Строительство крыши своими руками сложное и ответственное дело, поэтому нужно сразу разобраться в конструктивных особенностях дома, четко распланировать последовательность работ. При сооружении крыши нужно абсолютно рассчитать все нагрузки.
Кроме того, нужно учесть, что построить крышу нереально одному, без помощи людей или спецтехники.
Стропильная система двухскатной крыши
Самая важная часть в строительстве двухскатной крыши своими руками — стропильная система. Она является основой будущей крыши. От того как стропила будут переносить нагрузки самой крыши, ветра, дождя и снега зависит как долго она прослужит. Этому вопросу уделим отдельное внимание. Все стропила должны быть перевязаны между собой по системе пазов, выступов, и быть единым целым, что позволит конструкции выдерживать максимально большие нагрузки.
Чтобы избежать боковой нагрузки на стены, необходимо установить стяжки на последний ряд брусьев на противоположные стены. Подойдет брус 150 на 100мм. Стяжки также будут служить и балками перекрытия, поэтому выпускать за наружный край стены их нужно на 400мм, с обеих сторон дома, чтобы после перекрытия кровельными материалами вода не попадала на стены. Края балок будут служить опорой для стропил. Количество балок подбирается индивидуально из характеристик дома.
Установив балки перекрытия, делают еще один ряд обвязки по периметру стен, в который врезают балки. Такой вариант основы может выдержать любую крышу и нагрузку на нее. Все соединения дублируются металлическими пластинами, благодаря которым стропила двухскатной крыши становятся прочнее, а при короблении бруса или балок крыша не вылетает из пазов и соединений. Стяжки монтируются цельные, без соединений. Если чердак планируется использовать, то скат крыши подымается на 30-45 градусов.
Нужно помнить, чем выше уклон, тем больше парусность для ветровой нагрузки и меньше для снежной.
Кровельный пирог
- При подборе материала для пирога нужно подойти очень ответственно, так как в последствии выбор наполнения кровли может повлиять на теплоизоляцию, звукоизоляцию, гидроизоляцию и пароизоляцию.
А это в свою очередь на микроклимат в будущем жилье. Немаловажным аспектом будет и экономия на отоплении помещения, влажности в помещении, вентиляции.
- При нарушении порядка или замены материалов на более дешевый или отсутствие вообще такого. Вам грозит чрезмерная сырость, неоправданные затраты на отопление, плохая ветнтилируемость, повреждение бруса, гниение древесины, цвель.
- Правильный подбор составляющих пирога сделает здоровый микроклимат в Вашем доме из бруса. Для сохранения микроклимата в основании кровли располагают слой паро изоляции, это не дает возможность влаге из помещения попадать в подкрышное пространство. Над пароизоляцией располагают утеплитель.
- Утеплитель выбирают исходя из географического месторасположения дома. Пенопластом утеплять не рекомендуют, так как он не долговечен и его портят грызуны. Лучшим решением будет утеплитель на основе стекловолокна или бальзата.
- Исходя из конструктивных особенностей дома, утеплитель располагают внутри крыши, или снаружи.
Утепляют весь чердак. Над утеплителем обязательно оставляют зазор. А потом – слой гидроизоляции в виде дышащей мембраны.
- Слой гидроизоляции располагается таким образом, что обязательно остается место для выхода воздуха, чтобы влага не скапливалась в утеплителе. Конденсат должен стекать по провесам гидроизоляции, не попадая на деревянные конструкции.
- На гидроизоляцию монтируют кровельный материал на обрешетку.
При этом между покрытием и гидроизоляцией оставляют зазор для вентиляции. Изредка в качестве кровельного материала используют древесину в виде досок, дополнительно обрабатывая доски пропитками, для влагостойкости.
- Деревянная крыша уступает другим видам кровельных покрытий, более современным. Она не долговечна и не влагостойка.
- Для крепления металлического профнастила, используют саморезы с резиновыми прессшайбами, не пропускающими влагу под кровлю в местах крепления. После монтируют конек крыши и ветровые планки.
- Следует организовать водосток, он защитит стены дома от влаги, увеличит долговечность строения и фундамента.
Больше интересных и полезных статей на нашем сайте
Конек, обрешетка крыши
Когда стропила на крышу были установлены, можно приступить к монтажу конька. Он соединяет стропильные ноги вверху. Существует несколько способов установки конька.
Без обрешетки нельзя соорудить качественную крышу. Ее используют для крепления материалов, передвижения по кровле.
Шаг обрешетки может быть различным. Для металлочерепицы – 35 см, для шифера – 44 см, для мягкой кровли она должны быть сплошной.
Качественно сооруженная стропильная система – это надежное основание кровельного материала. Помните, что от нее зависит длительность эксплуатации крыши.
Арка с подвеской и подкосами
Такая схема является логическим продолжением темы арок с бабками. Арка с подвеской и подкосами используется для перекрытия пролетов длиной до 14 м – в подобных конструкциях нагрузка настолько велика, что стропила прогибаются из-за собственного веса. Для компенсации этих нагрузок используются подкосы.
Как правило, подкосы в стропильной системе упираются на внутренние стены постройки, но висячие стропила используются только при их отсутствии. Решить эту проблему помогает бабка, являющаяся единственной доступной опорой.
Собранная таким образом конструкция работает по следующему принципу:
- На стропила приходится внешняя нагрузка;
- Подкосы принимают на себя часть этой нагрузки;
- Подвеска растягивается и натягивает коньковый брус;
- Стропила захватываются за верхнюю часть и тянутся вниз, за счет чего прижимаются подкосы.
Для длинных стропильных ног, свойственных такой конструкции, используется длинная же затяжка. Лучше всего использовать брус из двух жестко соединенных балок. Затяжка крепится к бабке посредством хомута.
Монтаж висячих стропил
Когда все предварительные этапы завершены, можно приступать непосредственно к монтажу стропильной системы, который выполняется по следующему алгоритму:
- Сначала нужно разметить центр крыши и высоту конька, после чего на фронтонах выставляются две доски с отметками;
- Далее нужно сделать шаблон монтажа стропильных ног, для чего нужно взять обрезок доски и прислонить ее одним концом к мауэрлату, а другим – к отметке высоты конька, и сделать на этой доске запилы;
- При помощи шаблона изготавливаются стропильные балки в необходимом количестве;
- Подготовленные и обработанные стропила раскладываются попарно;
- Сначала монтируется первая ферма, которую после сборки нужно установить на фронтоне здания, используя для крепежа саморезы или уголки с гвоздями;
- На другой стороне здания устанавливается вторая ферма;
- Между двумя установленными арками натягивается шнурок, от которого нужно будет отталкиваться при монтаже остальных ферм;
- Все остальные фермы устанавливаются последовательно, с соблюдением рассчитанного шага и уровня.
Завершив установку висячей стропильной системы, можно приступать к следующим этапам монтажа кровли.
Заключение
Деревянные висячие стропила достаточно удобны и подходят для решения множества задач. Монтаж висячей системы достаточно прост – необходимо лишь грамотно спланировать будущую конструкцию и тщательно провести каждый этап ее сборки.
Как усилить висячие стропила
Иногда в процессе строительства возникает такая ситуация, когда стропильная система, представляющая собой висячие стропила, уже сделана. А расчет стропильной системы выполнен уже после и, согласно расчету, стропильная система предполагаемых нагрузок не выдержит.
Понятное дело, стропила нужно усиливать. Вот только как это сделать с минимальным количеством материально-временных издержек, проще говоря, переделок?
В любом здании важную роль играет кровельная конструкция. От ее качества и прочности зависит конечная стоимость проекта и срок эксплуатации постройки. Именно эта часть будет принимать на себя большую часть атмосферных воздействий. Прочность крыши во многом зависит от выбора, грамотного расчета и установки стропильной системы.
Существует две разновидности конструкции крыш с применением стропил: наслонные и висячие стропильные системы. В этой статье обсудим последний вариант, разберем в каких случаях он применим, как устроен и существующие разновидности.
устройство, конструкция, узлы, пример строительства
Еще на этапе проектирования постройки необходимо определиться с вариантом конструкции стропильной системы крыши. Впрочем, выбор несложен. При наличии внутренней капитальной стены-перегородки, для формирования крыши используют наслонные стропила. Если таких перегородок нет, то устанавливают висячие стропила, которые опираются исключительно на внешние стены.
Висячие стропила находят свое применение в строительстве однопролетных домов, производственных зданий, цехов, торговых павильонов, при устройстве мансард без внутренних стен.
Почему стропила называют «висячими»? Потому что они в буквальном смысле зависают в межпролетном пространстве, опираясь только на внешние стены. Внутренней опоры нет никакой. Тем не менее, висячие системы, благодаря своей конструкции, не прогибаются и способны перекрыть пролеты до 14-17 м!
Конечно, висячие стропила – это только часть стропильной системы, сами по себе они не используются. Только в связке с другими элементами (затяжками, бабками, ригелями, подкосами и т.п.), вместе с которыми стропила образуют фермы или арки.
В случае с висячими стропилами, простейшую ферму составляют из двух стропильных балок, соединенных в верхней точке под углом (в виде треугольника). По горизонтали стропила скрепляют затяжкой, которая обычно представляет собой деревянную балку. Но она может быть и металлической, например, сделанной из профильного металла. Тогда такую затяжку называют тяжем.
Затяжка выполняет важную функцию. Стропила, скрепленные в коньке и упертые в стены, стремятся разъехаться в стороны. А затяжка удерживает их, позволяя сохранить треугольную форму арки. Возникающий распор на стены не передается, а горизонтальные усилия нейтрализуются. Таким образом на наружные стены при использовании висячих стропил воздействуют только вертикальные усилия.
Затяжка не обязательно располагается в нижней части фермы, иногда она сдвигается вверх, ближе к коньку. Это зависит от типа конструкции арки, от того, какую работу должна выполнять затяжка. Если затяжка находится у основания стропил, то одновременно она служит и балкой перекрытия нижележащего этажа. При устройстве мансарды удобно располагать затяжку (ригель) выше основания стропильных ног, чтобы появилась возможность устроить этаж с полноценной высотой потолка.
Если пролет между стенами составляет более 6 м, висячие стропила для прочности подпирают раскосами и подвесами (бабками). А затяжку делают не цельной, а состоящей из двух срощенных балок.
Существует несколько вариантов конструкций с использованием висячих стропил. Рассмотрим их все по отдельности.
Конструкция #1. Треугольная шарнирная арка
Простейшая ферма в виде треугольника. Состоит из двух стропильных балок, сходящихся в коньке. Нижние основания упираются в горизонтальный брус. В нижней части «треугольника» закрепляют затяжку. Чтобы система работала правильно, высота конька в конструкции не должна быть меньше 1/6 пролета фермы.
Эту схему можно назвать классической. В ней стропила работают на изгиб, стремяться разъехаться в стороны, а затяжка удерживает их и получает растягивающие нагрузки (работает на растяжение). Несущим элементом затяжка не является, поэтому ее можно заменить на тяж из металлопроката.
Для снижения степени изгиба стропильных балок, врубку конькового узла выполняют с эксцентриситетом. Благодаря этому при воздействии на стропила внешних нагрузок (атмосферные явления, вес кровли, собственный вес и т.п.), наряду с ожидаемым изгибом, появляется изгибающий момент противоположного направления. Это позволяет не только уменьшить изгибающие деформации, но и применить для стропил балки меньшего сечения. Соответственно, это помогает удешевить строительство.
Как правило, эта конструкция висячих стропил применяется при строительстве мансардного чердака. Затяжки в этом случае играют роль балок чердачного перекрытия.
Конструкция #2. Арка шарнирная с бабкой
Более сложная схема, которая нужна в случае перекрытия пролетов более 6 м.
Проблема в такой системе – длинная затяжка, которая будет испытывать огромные нагрузки и, как следствие, прогибаться под своим весом. Чтобы прогиба не было, затяжку подвешивают к коньку. Как? С использованием дополнительного элемента – бабки. Она представляет собой деревянный брусок, играющий роль подвески. Если подвес выполняют из металла, то называют его тяжем. Нередко применяют для этих целей обычный металлический прут, который на практике хорошо работает на растяжение.
Таким образом, с помощью подвеса-бабки, удается поддержать длинную затяжку и нивелировать ее прогиб. Саму затяжку при этом составляют из двух частей-балок, стыкованных друг с другом (в центре конструкции).
Конструкция бабки проста, однако строители часто допускают ошибку в ее устройстве. Самое главное: бабка должна работать только на растяжение, а не на сжатие. Ее нельзя путать со стойкой, упирая в балку затяжки и карнизный узел. В таком случае элемент будет сжиматься, а не растягиваться.
Такая путаница может возникнуть потому, что стойка и бабка очень схожи по своему устройству. Но их предназначение, как и принцип работы, совершенно разные. Бабка, в отличие от стойки, жестко не закреплена с затяжкой. Она подвешена на карнизном узле, к ее нижней части с помощью хомутов крепится затяжка.
Необходимую длину затяжки набирают из составных частей, соединяя их косым или прямым прирубом и закрепляя болтами. С подвеской затяжку стыкуют через хомут.
Рассмотренная схема подходит для аграрных и промышленных зданий с большими пролетами. Однако в оригинальном виде она уже не используется, считается устаревшей. Но отдельные ее элементы весьма успешно применяются в практике строительства, при разработке арок других типов.
Конструкция #3. Арка шарнирная с приподнятой затяжкой
В этой схеме затяжка устанавливается не в нижней части арки, а продвигается кверху, ближе к коньку. Чем выше место установки затяжки, тем больше она растягивается.
Конструкцию с приподнятой затяжкой используют в строительстве мансардных помещений. Высота потолков при этом напрямую зависит от того, как высоко располагается затяжка.
Стропильные балки конструкции опираются на мауэрлат, а не на затяжку. Причем, крепление не жесткое, а подвижное, скользящее по типу ползуна. Оно позволяет компенсировать изменение размеров балок (их подвижки), которые происходят при колебаниях влажности и температуры.
Если на скаты действует равномерная нагрузка, то система будет устойчивой в любом случае. Если же нагрузка будет больше с одной стороны, то стропильная система сдвинется в сторону превалирующей нагрузки. Чтобы этого не случилась и кровля оставалась устойчивой, стропила устанавливают с выносом в обе стороны, за пределы стен.
Затяжка в такой арке не является опорой, на нее действуют растягивающие нагрузки – при устройстве чердака, и растянуто-изгибающие – при устройстве мансарды.
В мансардных помещениях затяжка зачастую является балкой для крепления подвесного потолка или изоляции. Чтобы защитить ее от провисания, устанавливают подвеску. При небольших предполагаемых нагрузках и короткой затяжке, подвес прибивают к ригелю и коньку, скрепляя соединения двумя досками с обеих сторон.
Если затяжка сравнительно длинная, то используют несколько подвесок, а каждую из них закрепляют гвоздями. Большие нагрузки требуют дополнительного использования хомутов.
Конструкция #4. Арка шарнирная с ригелем
Схема, похожая на предыдущую, но имеющая отличие: нижняя скользящая опора в карнизном узле заменяется на аналогичную жесткую. Стропильные балки врубают в мауэрлат или применяют для неподвижной фиксации опорные бруски.
Замена опоры меняет характер возникающих в арке напряжений. Конструкция становится распорной, воздействуя с распирающими усилиями на стены и мауэрлат.
Затяжку устанавливают в верхней части арки. При этом ее назначение меняется. Она уже не работает на растяжение, ее принцип действия основан на сжатии. Затяжку, работающую на сжатие, называют ригелем.
Арка с одним приподнятым ригелем рассчитана на небольшую распорную нагрузку. При больших нагрузках в дополнение к ригелю устанавливается затяжка. Получаются висячие стропила, конструкция и узлы которой схожи с обычной трехшарнирной аркой. Мауэрлат для них уже не требуется.
Конструкция #5. Арка с подвеской и подкосами
Схема, дополняющая систему арки с бабкой. Используется, когда длина стропил настолько большая (до 14 м), что создает существенный прогиб их под собственным весом. Чтобы нивелировать изгибающие напряжения, систему дополняют подкосами, которыми подпирают стропильные балки.
Обычно подкосы упирают во внутренние стены. Но в висячих системах их нет, поэтому подкосы упирают в единственный существующий упор – бабку. Получается жесткая конструкция со следующим принципом действия: стропила под воздействием внешней нагрузки прогибаются, давят на подкосы, подвеска растягивается и притягивает к себе коньковый брус, одновременно притягиваются и верхние части стропил, стропила поджимают подкосы.
Так как в этой схеме используются длинные стропила, соответственно применяется и длинная затяжка. Как правило, она состоит из двух частей-балок (хотя бывает и одноэлементной), соединенных в середине пролета косым или прямым прирубом. Соединение затяжки с бабкой выполняется через хомут.
По сути, все существующие висячие арки являются вариациями обычной трехшарнирной арки. Все остальные дополнения – бабки, ригели, подкосы – только увеличивают жесткость стропил. И несущей способности не меняют.
Любая из рассмотренных выше конструкций будет правильно работать лишь при грамотном соединении всех основных узлов. Только тогда они будут выполнять свою функцию, не деформируясь под воздействием внешних факторов.
Сверху стропильные балки совмещают под углом и соединяют встык, внахлест или путем врубки. Этот узел называют коньковым. Крепление встык предполагает стыковку срезанных под углом концов балок и скрепление их накладками из металла или дерева. При соединении внахлест верхние части стропилин схлестывают между собой и закрепляют болтом с гайкой или шпилькой.
Соединение врубкой вполдерева похожа на соединение внахлест. Но в этом случае верхушки стропил накладывают друг на друга после выпиливания выемок в половину толщины бруса. Потом выпиленные части соединяют, в них просверливают сквозное отверстие и стягивают их балтом.
В конструкциях арок также встречается (например, в обычной трехшарнирной арке) соединение нижней части стропил с затяжкой – карнизный узел. Соединение выполняется лобовой врубкой одинарным или двойным зубом с креплением болтами. Также для крепления могут быть использованы короткие доски или металлические пластины, наложенные на стык стропилины с затяжкой и скрепленные гвоздями.
Приподнятая затяжка врубается в стропила внахлест полусководнем с последующим болтовым скреплением.
В схеме с приподнятой затяжкой или ригелем стропила соединяются с мауэрлатом. При этом применяется скользящее (по типу ползуна) или жесткое крепление опор. Скользящее крепление выполняется с применением металлических скользящих опор, допускающих небольшие подвижки стропил. При жестком креплении применяют врубку зубом, также может быть использован опорный брусок.
Как вы уже успели убедиться, висячая стропильная система относится к сложным конструкциям и требует правильного расчета, основанного на множестве факторов. Ошибочные итоговые параметры приведут к тому, что крыша не сможет противостоять потенциальным нагрузкам, что чревато деформациями и обрушениями.
Поэтому желательно доверить расчет висячих стропил профессионалам или использовать уже готовый проект дома. В крайнем случае расчеты можно выполнить с помощью одного из онлайн-калькуляторов, которых достаточно много в сети интернет.
Для расчета используются следующие данные:
- размеры перекрываемого помещения;
- наличие мансарды;
- предполагаемая максимальная нагрузка;
- угол наклона скатов;
- тип стропильной системы;
- материал изготовления стен;
- материал кровельного покрытия.
В результате расчета определяют:
- сечение стропил;
- величину шага стропил;
- форму ферм.
После выбора стропильной конструкции и ее расчета можно приступать к монтажным работам.
Устройство висячих стропил на строительной площадке выполняется по следующей схеме:
- Для точности монтажа и удобства, отмечают центр крыши и высоту конька. Для этого по фронтонам в центре временно закрепляют две доски, на них делают отметку по высоте конька.
- Изготавливают шаблон для стропильных ног. Берут доску, прислоняют ее к мауэрлату нижним концом, а к отметке высоты конька – верхним концом. Отмечают места расположения верхнего и нижнего запилов.
- Используя шаблон, изготавливают необходимое количество стропильных балок. В зависимости от будущего расположения в ферме помечают их на правые и левые стропилины. Выкладывают их по парам (так как каждая ферма состоит из двух стропилин – правой и левой).
- Начинают сборку первой фермы (арки). Две стропильные балки соединяют вверху внахлест, встык или путем врубки.
- Устанавливают затяжку и, если это предусмотрено схемой конструкции, бабку и подкосы.
- Поднимают ферму на крышу и монтируют ее с торца постройки (на фронтоне). Крепление выполняется к мауэрлату с использованием уголков и гвоздей или саморезов.
- Со стороны второго фронтона устанавливают такую же арку.
- Между фронтонной парой арок натягивают бечевку, чтобы остальные арки были установлены четко по линии и обозначенному уровню.
- Оставшиеся арки выставляют между фронтонами с шагом, предусмотренным проектом. Уровень арок по высоте контролируют натянутой бечевкой. Для исправления небольших погрешностей в размерах, высоту регулируют путем подкладки под стропилины деревянных дощечек.
На этом установка стропил окончена. Теперь можно приступать к очередным кровельным работам: укладывать утеплитель и гидроизоляцию, набивать обрешетку, монтировать кровельный материал.
особенности конструкции и монтажа. Порядок выполнения работ
Среди владельцев загородных участков и дачников пользуются популярностью традиционные крыши с двумя скатами. К односкатным кровлям относятся с особой осторожностью при возведении жилых домов. Однако, для сооружения хозяйственных построек такая конструкция подходит идеально. Чтобы стропильная система односкатной крыши была прочной и долговечной, потребуется создать чертеж, разметить участок, на котором будет сооружена конструкция, а также заготовить необходимые материалы.
Особенности односкатных кровель
Односкатная крыша является половиной двускатной конструкции. Ее стропильная система обладает множеством преимуществ:
- Небольшая масса. Благодаря такому свойству односкатные крыши могут возводиться на любой постройке без необходимости усиления фундамента. Также их легко ремонтировать.
- Доступность материалов. Система стропил возводится из дерева, которое достаточно просто достать. Также древесина отличается небольшой ценой.
- Легкость установки.
Стоимость оплаты работы монтажников невысока, что позволяет минимизировать затраты. Также можно соорудить стропильную систему .
Кроме преимуществ, такая кровля имеет и ряд недостатков:
- Невысокая энергоэффективность. При возведении односкатной кровли создается небольшая воздушная прослойка, которой не хватает для сохранения тепла, исходящего от помещения снизу. Изготавливается крыша из материалов, обладающих высокой теплопроводностью. По этой причине во время летнего зноя крыша достаточно быстро прогревается, а в зимнее время сильно охлаждается. Чтобы избежать потери тепла, необходимо провести комплекс мер по утеплению чердачного пространства.
- Невозможность создать чердак. Для многих владельцев частных домов создание чердака становится выгодным, но недоступным решением. Однако, на такую плоскость можно поместить солнечные панели.
- Из-за небольшого уклона ската на крыше собирается много снега зимой.
Особенно актуальной такая проблема является при возведении хозпостроек, которые пристроены к жилому дому. Снег в этом случае попадает с более крутых склонов пологие крыши. При правильном проведении расчетов крыша сможет выдержать серьезные нагрузки.
Собирая односкатную кровлю, эти ограничения стоит учитывать в первую очередь. Они будут существенно влиять на прочность и долговечность конструкции.
Конструкция стропильной системы
Стропильная система односкатной крыши имеет очень простую конструкцию. Она состоит из стоек, прогонов, стропильных и подстропильных ног. Все эти элементы можно увидеть на схеме ниже.
Некоторые элементы стоит рассмотреть подробнее:
- Мауэрлат. Представляет собой основание, на которое укладывают фермы. Его кладут на стены. Обычно в качестве материала выбирается брус 150х150 мм. Мауэрлат принимает на себя вес крыши.
- Подкос. Служит дополнительной опорой для стропильной ноги. Его монтируют под углом от стойки и крепят к прогону. Также подкосы называют . Они предотвращают прогиб стропил.
- Стропильные ноги. Расстояние между ними варьируется в пределах от 60 до 120 см. За счет их установки на стены образуется геометрия скатов крыши.
- Лежень.
Его функция идентична функциям мауэрлата, однако, крепят эту деталь на внутренние несущие стены сооружения.
- Стойка. Является вертикальной опорой, которая опирается одной стороной на несущую перегородку.
- Схватка. Ее располагают горизонтально. С помощью схватки стягиваются стойки, что предотвращает их распирание.
- Кобылки. Их следует применять, если длины стропил недостает для создания свеса. Такие доски обладают меньшим сечением. Конец кобылки должен располагаться на расстоянии от стены постройки минимум на 40 см.
Каждый из этих элементов является важной частью стропильной системы. При выборе материалов следует учитывать возможную нагрузку на систему стропил.
Расчет стропильных ног осуществляется с учетом различных нагрузок, воздействующих на крышу. Нагрузка на каркас может быть нескольких видов:
- Статические. К таким нагрузкам относится давление покрытия кровли и обрешетки, а также дополнительных элементов конструкции.
- Динамические.
В их число входят ветровые и снеговые нагрузки. Для каждого региона существует свой перечень показателей.
- Особые. Такие нагрузки рассчитываются для регионов, в которых возможны землетрясения, штормы и торнадо.
Только при учете всех возможных нагрузок крыша будет прочной и долговечной. Если постройка будет иметь большие размеры, за помощью с расчетами следует обратиться к профессиональным строителям.
Виды стропильных систем
Существует несколько видов стропильных систем, на выбор которых влияет планировка сооружения. Среди них стоит выделить:
Каждая из описанных систем имеет определенные преимущества и особенности установки.
Варианты конструкции
Чтобы определиться с необходимыми элементами стропильной системы, следует произвести замеры постройки. Необходимо узнать ее ширину и длину. Существует определенная зависимость типов стропильной системы и расстояния между несущими стенами:
- До 4,5 м.
При таком расстоянии между опорами можно устанавливать самую простую конструкцию.
Для ее сооружения понадобится мауэрлат, а также стропильные ноги. При этом установка стропильной системы выполняется достаточно просто. Обычно ее монтаж необходим для небольших построек — гаражей и сараев.
- От 4,5 до 6 м . При таком расстоянии между опорами стропильные ноги будут провисать. Чтобы этого не допустить, их укрепляют подкосами, опирающимися на балку перекрытия.
- До 12 м. При достижении длины кровли 12 метров можно установить 1 стойку, которая будет поддерживать подкосы. Между стропильными ногами должно быть расстояние не меньше 1,2 м.
- До 16 м. Если между стенами постройки более 16 метров, необходимо установить минимум 2 стойки, которые скрепляются между собой при помощи схватки. Обычно такие стропильные системы используют для оборудования крыш больших сооружений, таких как загоны для скота или склады.
Необходимо понимать, что при увеличении масштабов сооружения следует усложнять и стропильную систему. Также следует уменьшать расстояние, на котором будут находиться стропила односкатной крыши друг от друга.
Сборка стропильной системы
Как делать стропильную систему? Односкатная крыша обладает формой треугольника. Некоторые из ее сторон неизвестны, однако, их легко рассчитать по формуле прямоугольного треугольника. Гипотенуза (самая длинная сторона) в квадрате равна произведениям квадратов катетов (остальных сторон).
Как только расчеты будут закончены, следует начертить схему, в которой будут указаны размеры крыши. Также на ней будет отражено расстояние между стропильными ногами.
Количество этапов работ зависит от сложности стропильной системы и размеров постройки. Чтобы разобраться в основах ее сооружения, следует познакомиться с особенностью возведения крыши для сарая шириной 4,5 м.
Этапы постройки:
- Как только фронтонные стены будут установлены, необходимо уложить гидроизоляцию на те перекрытия, на которые будет установлен мауэрлат. Для этой цели используется рубероид.
- После этого на стене сооружается армированный пояс.
Сначала стоит соорудить деревянную опалубку, затем поместить в нее арматурные прутья. После этого следует залить ее подготовленным бетоном. При этом следует позаботиться об отверстиях для мауэрлата. Перед закреплением опорного бруса его следует обработать антисептиком и антипиреном.
- После этого подготавливают стропильные ноги. Доски необходимо распилить таким образом, чтобы сформировать свес крыши длиной 50 см. Одно стропило следует поднять наверх. Также при этом важно отметить место для врезки мауэрлата. Все остальные ноги необходимо изготовить в точности как этот образец.
- Теперь необходимо провести монтаж тыльного и переднего стропил. Между ними следует натянуть леску, которая позволит выровнять остальные стропильные ноги. Лучше, если шаг между ними будет равняться 50-80 см.
- Затем следует обустройство обрешетки. Сплошной тип больше подойдет для случаев, когда выбрана мягкая кровля. Вместо досок, можно использовать листовой материал. Решетчатую обрешетку необходимо выполнять из необрезанных досок.
Которые крепятся перпендикулярно стропильными ногам. Такая система обрешетки устанавливается при монтаже металлочерепицы или шифера.
Как видно, постройка простой односкатной крыши не занимает много времени, а также не требует больших расходов. Кроме того, этапы сооружения отличаются простотой. Работу можно выполнить самостоятельно. Крепеж для стропильной системы выбирается в зависимости от используемых материалов.
Выводы
При выборе односкатной стропильной системы стоит познакомиться с ее преимуществами и недостатками. Такие конструкции обладают определенным набором свойств. К примеру, односкатные кровли больше пропускают тепло, что снижает теплоизоляционные свойства кровли. Также следует учитывать угол склона, который влияет на самоочищаемость крыши. Поскольку стропильная система опирается на балки перекрытия, последние следует выбирать очень тщательно.
При создании стропильной системы необходимо сделать точный чертеж, в котором указываются все элементы конструкции и размеры. Существует несколько типов систем, подходящих для построек разной ширины. Также различают виды стропильных систем, предназначенные для установки на деревянные или кирпичные дома.
Односкатная стропильная система пришла к нам из США и Европы. Использующие ее жильцы отмечали надежность и дешевизну, поэтому популярность этого типа очень быстро распространялась. Несмотря на то, что для возведения одного ската требовалось незначительное количество древесины, на такое строительство мало кто решался. Дело в том, что большинство застройщиков считала такую систему слишком простой для жилых строений, а другая часть просто не умела ее возводить, чтобы доказать обратное. В данной статье я постараюсь объяснить вам как легко и быстро создавать такие системы и правильно подбирать шаг стропил односкатной крыши.
Основа расчетов
Несмотря на свою простоту, один скат должен отвечать всем правилам монтажа. Ведь если при этом допускать серьезные ошибки, то кровельное покрытие деформируется, что неизбежно повлечет за собой не только протечки, но и обрушение всей крыши.
Для достижения максимальной устойчивости кровельной системы необходимо обратить внимание на четыре составляющих:
- Надежность крепления стропильных ног к опорному брусу и коньку;
- Правильный подбор вспомогательных деталей для стропильной системы;
- Прочные пиломатериалы и вспомогательные элементы;
- Стропильный шаг.
Не стоит думать, что соблюдая всего четыре пункта вы добьетесь максимально устойчивой конструкции. Для этого вам придется использовать все известные методы и технологии.
Значения для расчетов
Нельзя выполнять расчеты не зная те или иные показатели, верно? Поэтому перед началом необходимо убедиться, что вы имеете четыре основных значения.
Помимо всех этих показателей главной задачей любого проекта является расчет максимально допустимой нагрузки на кровлю. В нее входят довольно много значений и вот список элементов, масса которых особенно важна при расчете:
- Стропильные ноги
- Обрешетка
- Кровельный пирог
Если вы далеки от строительной отрасли, то вам придется запомнить, что расчет максимальной нагрузки на крышу состоит из двух частей. В первой учитываются все используемые материалы, а во второй находится снеговая нагрузка вашего региона. Ее значение написано в специальном справочнике, который вы без проблем можете найти в сети.
Но даже на этом показатели будут не точные, ведь вы забыли про ветровую нагрузку и вес самого рабочего, который будет проводить монтажные работы и последующее обслуживание (ремонт, чистка).
При разработке проекта строительной организацией они пользуются сложными формулами сопромата, поэтому если вы не хотите забивать этим голову, можно воспользоваться рекомендациями опытных людей.
Как вычислить необходимое расстояние между стропильными балками
Расстояние между стропилами односкатной крыши во многом зависит от предварительно рассчитанного максимально возможного шага. Для выявления данного значения вам потребуется иметь значение общей нагрузки, параметры крыши и данные о древесине стропильных ног.
Вычислить оптимальный шаг стропильной ноги можно по следующей методике:
- В первую очередь необходимо найти полную длину крыши.
Это значение должно включать в себя любые торцы и свесы;
- Полученное значение делим на максимально допустимое расстояние между стропилами;
- Ответ округляем в большую сторону. Это число будет указывать на количество пролетов;
- Далее берем значение длины крыши и делим его на пролеты. Так вы найдете оптимальный шаг;
- А чтобы найти количество стропильных ног необходимо к пролетам прибавить единицу.
Это правило работает для подавляющего большинства кровель, но есть и те, рассчитать которые подобным образом не получается. Если у вас именно такой случай, то придется обзавестись дополнительным стропилом на одном из торцов.
Стропильная система в зависимости от кровельного покрытия
Ни для кого не секрет, что чем большей массой обладает кровельное покрытие, тем большее количество стропильных ног необходимо устанавливать. Большинство производителей данного материала в инструкции к своему товару указывает оптимальное количество стропил и их размеры.
Не стоит слепо доверять данной инструкции, только если вы не проживаете на центральной полосе России, ведь они были написаны именно для этой территории. Перед разработкой чертежа необходимо внимательно изучить преобладающие ветра и начертить своеобразную розу, которая будет являться ориентиром для будущего строительства.
Стоит заметить, что в регионах страны, где выпадает большое количество атмосферных осадков в виде снега лучше всего создавать крутые крыши с уклоном ската в 35-45 градусов. Это обеспечит быстрый естественный сход снежного покрова с поверхности.
В большинстве случаев стропильная система частных домов создается из бревен, диаметр которых от 12 до 22 сантиметров, бруса или доски с показателями толщины от 40 до 100 и ширины от 150 до 220 миллиметров.
Система стропил под профнастил
Кровельный профнастил довольно легкий материал и в то же время обладает хорошими прочностными характеристиками. Поэтому в качестве стропильных ног можно использовать пиломатериалы небольшого сечения, но с частым шагом: 0,6 – 1,2 метра. Кровельный скат должен находиться под уклоном от 12 до 45 градусов.
Необходимое сечение можно подобрать исходя из расстояния пролета между опор. Если расстояние составляет порядка 3 метра, то сечением можно брать 40х150 миллиметров, при 4 метрах это значение увеличивается до 50х180 миллиметров, а при 6 метрах необходимо использовать пиломатериалы сечение которых 60х200 миллиметров.
Кстати, обрешетка в этом вопросе также играет немаловажную роль. В случае, когда стропильный шаг составляет приличное значение, придется использовать более широкие доски. Например, для шага в 0,6 метров понадобятся элементы с сечением 25х100 миллиметров, а для 1,2 метров – 40х100.
Обрешетка для профнастила устраивается разряженным методом , и шаг ее элементов должен составлять 50-80 сантиметров. Впрочем, эти значения могут выходить за рамки в связи с особенностями самого кровельного покрытия. Советы по устройству данных деталей вы также можете найти в инструкции, прилагаемой к приобретенному материалу.
Система стропил под керамическую черепицу
Керамическая черепица – уникальное кровельное покрытие. Она изготавливается из глины, что делает этот материал очень тяжелым. Проектируемые стропильные системы в обязательном порядке должны следовать следующим требованиям:
В кровельной сфере существует всего 3 разновидности обрешетки. Одну из них можно устраивать под углом 12-60 градусов, а две других под 20-45 градусов. В качестве элементов обрешетки для глиняной черепицы чаще всего можно увидеть брус с сечением 50х50 миллиметров.
Стропила для металлочерепицы
Благодаря тому, что металлические листы обладают значительно меньшей толщиной вам не придется устраивать серьезную стропильную систему. Поэтому можете смело следовать советом и рекомендациям производителей кровельного материала.
Стоит сказать пару слов о единственном нюансе, который позволит вам сэкономить немного пиломатериалов. Так вот, он заключается в том, что минимальный шаг обрешетки может быть увеличен до 1 метра. Это связано с размерами листового материала. Когда утраивается металлочерепица, то, как правило, она поддерживается обрешеткой лишь в нескольких местах, а при шаге стропил в 0,6 метров нельзя создать «экономную» обрешетку, поэтому приходится менять ее вместе со стропильной системой.
Стропильная конструкция под ондулин
На сегодняшний ондулин уступил место более современным покрытиям, но несмотря на это, застройщики, крыша домов которых была уложена асбестовым шифером стали присматривать данный материал, как выгодную альтернативу. Он выполнен на основе битума и стекловолокна, обладает малым весом и высоким качеством.
Стропильная система под ондулин должна соответствовать следующим параметрам:
- Наклон ската должен находиться в пределе от 5 до 45 градусов;
- При малом уклоне шаг стропильных ног должен быть минимальным: 0,6 метра, а при более крутой крыше это расстояние увеличивается до 0,9 метров;
- При пологой крыши, скажем до 10 градусов необходимо устраивать сплошную обрешетку.
Для этого лучше всего использовать влагостойкую фанеру, ОСП плиты или обрезную доску с сечением 30х100 или брус 40х50 миллиметров.
Что касается сечения самих стропильных ног, то оно подбирается по тем же правилам, что и для профнастила.
Система стропил под волнистые асбестоцементные листы (шифер)
Удивительно, но кровельный материал под названием «шифер» знают все, ведь подавляющее большинство частных домов покрыто именно этим продуктом. За счет своей жесткости и составляющих, данный материал обладает довольно солидным весом, поэтому необходимо следовать рекомендациям по устройству стропильной системы, дабы она не разрушилась еще до начала эксплуатации.
- Низкая герметичность готовой плоскости не позволяет использовать шифер при уклоне ската менее 22 градусов, это приведет к протечкам. Если вы не сможете найти какие-либо рекомендации по монтажу асбестоцементных листов (что вряд ли), то вы всегда вправе воспользоваться инструкцией, прилагаемой к ондулину;
- Максимально возможный наклон стропил при шиферной кровле – менее 60 градусов;
- Оптимальный шаг стропильных ног лежит в диапазоне от 0,8 до 1,5 метра.
Здесь все будет зависеть от нагрузки и сечения пиломатериалов;
- Как правило, деревянная система под шифер требует несколько большего сечения ног, нежели при легкой кровле. В качестве примера можно привести ситуацию, когда шаг стропил составляет 1,2 метра. Для стропила придется брать брус с сечением 75х150 или 100х200;
- Что касается обрешетки, то ее элементы так же будут отличаться от шага стропильных ног. Если он составляет до 1,2 метра, то вполне пойдет брус 50х50 миллиметров, а при большем шаге – 60х60 миллиметров;
- Шаг бруса обрешетки должен подбираться так, дабы один лист поддерживали 3 элемента. Шифер должен выходить за края на 15 сантиметров с обеих сторон. Например, если рассматривать стандартные размеры асбестоцементного листа (175 сантиметров), то можно использовать шаг обрешетки в 80 сантиметров.
Наверно стоит напомнить о том, что асбест является вредным веществом , следовательно, при работе с материалом, в котором содержатся его частицы должна соблюдаться техника безопасности. Которая гласит, что рабочий должен иметь при себе средства индивидуальной защиты.
Стропильная система одного и двух скатов
В последнее время односкатная крыша получает все большую симпатию. Оно и понятно, ведь материалы только дорожают, а так хочется сэкономить. Благодаря несложной конструкции это получится сделать. Стропильная система одного ската довольно примитивна. Для этого просто нужно положить балки на венец и закрепить. Конечно, не стоит забывать про изоляционный материал.
Максимальный наклон односкатной крыши может быть 30 градусов, а пролет составлять 6 метров (это правило действует для пиломатериалов). Самым оптимальным уклоном считается 15-20 градусов. Под таким углом, ветровая нагрузка не причинит особого вреда, но вот снежный покров будет доставлять некоторые неудобства. Решением этой проблемы может стать размещение вашей постройки «по ветру», что позволит ему удалять снежную массу с крыши естественным образом.
Альтернативным вариантом односкатной кровли является двухскатная. Она представляет собой некоторое количество прямоугольников, соединенных воедино при помощи мауэрлата и конька. Стоит отметить один интересный факт. Когда форма треугольника приближается к равнобедренному, то его жесткость возрастает. В связи с этим при уклоне кровли до 60 градусов можно позволить расширить шаг между стропильными ногами.
Но не стоит заигрываться с расчетами, ведь это может привести к увеличению парусности и расходу пиломатериалов. Самым оптимальным уклоном скатов для двухскатной системы – 45 градусов.
Если вы решили возводить кровлю самостоятельно, то вам наверняка пригодятся некоторые советы, которые не только облегчат ваш труд, но и увеличат эксплуатационный период вашей крыши в целом.
- Рассчитать конструкцию правильно – задача не легкая, но даже если она выполнена верно, нарушить ее можно при неверном креплении. Поэтому монтируя стропильные ноги на свои места выполните работу со всей ответственностью. Для повышения навыков вы можете прочитать информацию в сети, либо пригласить на объект знающего человека;
- Шаг стропильных ног никак не должен влиять на теплоизоляцию.
Стоит помнить, что плиты способны немного изменяться в своих размерах. Воспользуйтесь этим и впихните их максимально плотно. В строительном магазине существуют стандартные размеры плит утеплителя в 60, 80, 100 и 120 сантиметров;
- Для большинства крыш, уклон которых менее 45 градусов, есть необходимость включения веса рабочего в расчет. Что касается более острых кровель, то в этом нет необходимости, следовательно, можно уменьшить шаг стропильных ног на 20%;
- Воспользуйтесь современными технологиями и рассчитайте вашу крышу при помощи онлайн-калькуляторов. Все что вам нужно – это ввести точные параметры;
- Нормативные документы касательно ветровой и снеговой нагрузки вы можете найти в сети или у мастеров на стройке;
- Любая древесина, используемая в целях строительства должна быть максимально высушена. Это позволит избежать ее деформации в последующем.
Крыша здания – один из самых важных элементов всего здания. Если вы начнете экономит на кровельном пироге, то вскоре вам грозит дорогостоящий ремонт, который затронет не только данный участок, но и все здание в целом. Поэтому если вы хотите получить максимальный эксплуатационный период от вашего уюта, то не стоит использовать некачественные материалы.
В отличие от двухскатного варианта, односкатная кровля используется в строительстве жилых домов значительно реже, можно сказать, даже неохотно. Прежде всего, из-за внешней угловатости и чрезмерной простоты. Жилой дом под такой крышей выглядит не очень привлекательно. Исключением могут быть авторские проекты дизайна коттеджей с несколькими разноуровневыми односкатными крышами, выглядят они очень красиво, но достаточно сложны и требуют немалых усилий при практической реализации.
В чем особенность односкатной крыши
Такая система проще и доступнее в изготовлении своими руками, ее достаточно просто собрать для гаража или склада. Зачастую односкатная крыша является наиболее простым и эффективным решением для обустройства простых вспомогательных или хозяйственных помещений, например, для изготовления кровли на кирпичной пристройке к дому.
К достоинствам односкатной крыши можно отнести следующие позиции:
- Вес от стропила и силовых ферм в каркасе крыши не создает распирающих усилий, как в случае с двухскатными вариантами;
- Стропила односкатной крыши даже при большом размере пролета крыши не требуют использования массивного и толстого бруса, как для более сложных двух и четырехскатных вариантов. Основная часть нагрузки передается стропильной системой к балкам перекрытия и стенам постройки с помощью подкосов, стоек или несущих опорных ферм, изготовленных из обычной 50-й доски;
- Использование односкатной кровли зачастую становится единственно возможным вариантом в случае, если необходимо выполнить пристройку к капитальной стене дома, как на фото, или даже сделать крышу над балконом.
К сведению!
В некоторых случаях можно избежать проблем,связанных с асимметрией и значительной боковой нагрузкой на крышу, возникающей при сильном ветре со стороны высокого фронтона. Для этого достаточно установить небольшой, в 60-70 см наклонный козырек с подветренной стороны.
Благодаря минимальным требованиям к качеству и размерам пиломатериалов, из которых строится стропильная система односкатной крыши, простому монтажу стропил и кровельного пакета, такой способ обустройства крыши практически является незаменимым для возведения любых подсобных построек.
Особенности применения односкатной крыши
Кроме перечисленных достоинств и простоты устройства, односкатная система стропил имеет свою специфику, которую следует учитывать при планировании параметров кровли:
Совет! Наиболее предпочтительным способом обустройства односкатной крыши будет вариант пристройки к капитальной стене готового здания.
Конструкция стропил для односкатной крыши
Существует три основных способа установки стропил на крыше. По конфигурации построения стропил они имеют очень много общего, основное отличие заключается в способе компенсации вертикальных нагрузок на стропило.
Установка стропильной системы из коротких балок
При величине пролета, не превышающей 4,5 м, стропила могут изготавливаться из бруса или доски сечением 50х100 мм и устанавливаться с опорой на верхний и нижний ряд мауэрлата. Если мауэрлат уложен в нишу ниже верхней кромки стены, то верхний край стропил подрезается по вертикали, и запиливается углом опорная поверхность доски для опоры на мауэрлатном брусе. В этом случае стык между торцом стропила и поверхностью стены необходимо закрывать накладным карнизным элементом.
Если стропило опирается на мауэрлат, уложенный на верхнюю плоскость стены, в этом случае край стропильной балки также запиливается под опору на брус, но вертикальный срез торца выполняется под плоскость стены. После выравнивания стропил крыши вертикальная плоскость среза закрывается пленкой и зашивается доской. В обоих случаях стропильные балки пришиваются скобами или стальной лентой непосредственно к доске мауэрлата.
Нижний край стропила может устанавливаться с упором в каменную кладку стены. Для обустройства свеса к стропилам могут пришивать «кобылки», а саму балку упирают в угол мауэрлата и фиксируют проволочной петлей на внутренней поверхности стен или доски потолочного перекрытия. Обычно такой вариант применяют для кровельного покрытия из профнастила или битумной черепицы, как на рисунке.
Устройство крыши из длинномерных стропил
Более сложным вариантом сборки односкатной крыши является система с большой длиной пролета. При длине потолочного перекрытия до 6-ти метров достаточно подпереть стропильные балки дополнительными опорами. Подстропильная нога крепится к доске стропила стальной накладкой и саморезами без врезки.
При длине пролета более шести метров потребуется, как минимум, одна промежуточная опора на внутреннюю стену или усиленную балку в потолочном перекрытии. При большом пролете промежуточных стоек может быть две или три. В этом случае в поперечном направлении к скату крыши под стропила укладывают дополнительный брус прогона, выравнивающий плоскость кровли. Каждый прогон устанавливают на вертикальной стойке и усиливают подстропильными ногами и схваткой.
Установка простой стропильной системы на поперечных фермах-рамах
Самой распространенной схемой построения каркаса из сборных стропил можно назвать вариант с опорой стропильных балок на сборных фермах. В предыдущих вариантах установка и крепление стропил односкатной крыши выполнялось на основе двух стен разной высоты. Это давало определенные преимущества. Из-за высокой жесткости и прочности кирпичных стен при обустройстве кровли проблем, связанных с возникновением сдвигающего бокового усилия, не возникало, поэтому конструкция односкатной крыши компоновалась только для вертикальных нагрузок.
На практике такие идеальные условия возникают только при выполнении пристройки к готовой кирпичной стене капитального здания. Гораздо чаще требуется собрать односкатную крышу на кирпичной или шлакоблочной коробке гаража или бани с одинаковой высотой всех стен. В этом случае система стропил крыши будет более уязвима для сдвигающего усилия от ветровой нагрузки.
В данном варианте для сборки каркаса крыши применяются наслонные стропильные балки, уложенные на две сборные фермы или рамы. Одна из них совмещена с главным фронтоном постройки, вторая ферма установлена посредине, на капитальной внутренней стене здания. Вся конструкция кровли установлена на уложенной обвязке из 50-ти миллиметровой доски, выполняющей роль мауэрлата. Доска крепится к кирпичу стены с помощью проволоки, стальной ленты и заборных дюбелей. Получается прочное и достаточно гибкое крепление.
Сначала изготавливают первую опорную раму. Первая ферма собирается из вертикальных стоек, закрепленных к основанию мауэрлата с помощью распорных металлических уголков. Это наиболее трудоемкий и ответственный момент работы, требуется выровнять верхнюю опорную планку рамы строго по горизонту, от этого зависит, насколько ровным получится скат крыши.
Прежде чем приступать к сборке второй рамы, необходимо собрать две эталонные стропильные балки на земле. Как обычно, длинные стропила получают сращиванием двух коротких с помощью набивки поверх половинок третьего куска. Оба стропила выкладывают по краям, одним концом на первую ферму, вторым концом на доску мауэрлата с противоположной стороны, и тщательно регулируют угол наклона обоих стропил.
Далее, ориентируясь по высоте установленных эталонных стропил, собирают вторую опорную ферму-раму, расположенную в центральной части коробки. На следующем этапе фронтон первой рамы зашивается доской, устанавливаются распорные балки и ветровые доски, как на фото. Это обеспечит высокую жесткость обеих рам, даже при сильном лобовом ветре. В этом заключается специфика создания крыши на рамах повышенной жесткости.
Наслонные стропила крепятся к доске обвязки с помощью стальных скоб и проволочных петель. При желании можно использовать, как крепеж для стропильной системы, болтовое соединение. Одно из преимуществ наслонных стропил состоит в простом способе их сращивания из двух более коротких досок. Чаще всего выполняется укладка двух частей стропильной балки на несущие фермы-рамы, после чего две половинки просто сбиваются между собой гвоздями. Каждая из стропил тщательно выравнивается по двум точкам — срединной опорной раме и нижней точке опоры на обвязке. Далее остается забить гвоздями 100 мм, уложенные и отрегулированные балки стропил.
Перед выполнением обрешетки зашиваются доской боковые фронтоны крыши. Это придает всей конструкции необходимую жесткость и прочность. Часть стропил оформляют в виде нижнего и верхнего свесов. Торцевые поверхности стропильных досок подбивают карнизной доской и зашивают вагонкой нижнюю часть карниза-поднебесник. На следующем этапе необходимо связать стропила досками обрешетки, их укладывают на балки и прибивают в шахматном порядке. Остается уложить потолочное перекрытие и кровельный материал.
Различные варианты сборки крепления стропил на односкатной крыше
Кроме приведенного варианта сборки каркаса под односкатную крышу, на практике зачастую применяются более простые и доступные способы крепления стропильной системы.
Например, при сборке садового домика из бруса достаточно просто уложить стропильные балки с определенным шагом на фронтон и верхнюю балку задней стены домика. При этом стропила, помимо опорной конструкции для кровли, играют роль элемента жесткости для всего дома.
Достаточно просто собирается конструкция односкатной крыши для деревянной пристройки к дому из бруса. Верхний край ската устанавливается на балку, которая опирается на вертикальные стойки, прибитые к стене дома. Из фото видно, что нижняя опорная балка для стропил крыши устанавливается на вертикальных стойках, вся конструкция оформляется в виде рамы с дополнительными фронтальными ребрами жесткости. Каждая из стропил имеет запил под опорную поверхность несущих балок.
В некоторых случаях, например, при пристройке гаража к капитальной стене, для крепления стропил можно использовать торцы балок потолочного перекрытия, как на фото. В этом случае стропило жестко крепится с помощью пары стальных уголков к выступающей торцевой части бруса.
Отправим материал вам на e-mail
При выборе простой конструкции для крыши жилого, подсобного или любого другого объекта, а также пристройки к основному зданию наиболее выгодной является односкатная. Она возводится достаточно просто, нетребовательна к типу фундамента из-за небольшой нагрузки, а также легко впишется в смету любого бюджетного проекта. Односкатная крыша своими руками пошагово возводится в кратчайшие сроки даже одним человеком без привлечения дополнительной техники или людей. Конструкция обладает повышенной функциональностью и надёжностью.
Самая частая сфера применения односкатных крыш — бани и хозяйственные постройки
Для того чтобы понять стоит ли делать выбор в пользу односкатной крыши, стоит оценить какие будут получены преимущества и минимизировать влияние недостатков. К преимуществам следует отнести следующие критерии:
- Экономичность в плане финансовых затрат не только на стройматериалы, а и на упрочнение стен для повышения их устойчивости к сжимающим и растягивающим напряжениям.
- Простота проектирования позволит даже неспециалистам строить кровли такого типа и при этом получать оптимальные сроки их эксплуатации, а также отсутствие каких-либо требований к обслуживанию.
- Возможность с панорамным видом.
- Пониженная парусность крыши при наличии преимущественно направленных ветров и выборе правильного расположения наклона ската.
- Высокая ремонтопригодность благодаря простоте конструкции стропильной системы и обрешётки.
- Допускается применение любых кровельных материалов при выборе правильных углов наклона.
Построенная односкатная крыша своими руками пошагово имеет также и ряд недостатков: не выдерживает значительных нагрузок при обильных снегопадах, имеет не совсем эстетичный вид, а также не удерживает кровельный материал при сильных порывах ветра со стороны, противоположной углу наклона ската. По сути для грамотных проектировщиков эти недостатки являются не такими существенными и при необходимости их легко можно превратить в достоинства. Так, например, чтобы не произошло срыва кровли, достаточно насадить на участке деревья или построить рядом здание выше. Для улучшения эстетичности восприятия односкатной кровли достаточно пойти на хитрость и реализовать проект с разноуровневыми наклонами скатов с двух противоположных сторон дома.
Полезная информация! Односкатная крыша не позволяет оборудовать чердачное помещение.Подготовительные работыЭтот факт необходимо учитывать при планировании кровли.
Односкатная крыша своими руками возводится пошагово только после проведения подготовительных работ. От их продуманности полностью зависит срок эксплуатации конструкции. В первую очередь это касается правильности планирования кровли и подбора материалов.
Как сделать односкатную крышу?Для односкатной крыши угол наклона является основным критерием её надёжности. С одной стороны, чем больше угол, тем эффективнее отводятся осадки, а с другой, он является основным элементом, который должен выдерживать порывы ветра. При суровых зимах со значительным количеством осадков на кровле образуется толстый слой льда и снега, который может создавать нагрузки, превышающие допустимые, в результате которых кровля может деформироваться и проламываться. То есть угол наклона ската по данному критерию должен основываться на особенностях климата.
Внимание! Угол наклона крыши должен быть направлен в сторону наибольших ветровых потоков с целью снижения сопротивляемости им конструкции.
Другим фактором, влияющим на наклон крыши, является кровельный материал, который может обладать различной шероховатостью или прочностью. Качественно его применимость для кровли можно разделить по углам наклона:
- При наклоне ската до 10 0 допускается применение только рулонных материалов, которые обладают ровной и относительно гладкой поверхностью. К ним относится рубероид, битумная черепица и т. д.
- При наклоне от 10 0 до 20 0 возможно использование рифлёных материалов, таких как шифер, металлический профиль или ондулин.
- При наклоне ската 28 0 – 35 0 применяют гладкие металлические кровельные листы, стыкуемые фальцевым способом.
- Углы наклона 25 0 -35 0 подойдут для укладки металлической или керамической черепицы.
Важная информация! Большие углы наклона, чем 35 0 делать не рекомендуется из-за повышения сопротивляемости потокам воздуха и ухудшению обтекаемости, что чревато срывом материала кровли .Устройство и конструкция односкатной крыши
Устройство односкатных крыш достаточно простое и включает в себя следующие узлы:
- Стропильная система. Предназначена для восприятия основной нагрузки кровли и равномерного её распределения вдоль всей площади стен объекта. Обычно её изготавливают из деревянных балок с сечением от 50х100 мм, в зависимости от площади крыши и количеству опорных элементов.
- Изоляционные слои. Укладываются между стропилами и фиксируются на обрешётку и обшивку с внутренней стороны здания. Их роль заключается в обеспечении максимальной защиты объекта и несущих конструктивных элементов от попадания влаги или промерзания.
- Обрешётка. Предназначена для закрепления кровельного материала и обеспечения достаточных несущих способностей для выдерживания собственного веса и различных предполагаемых нагрузок. Материалом для её изготовления могут быть МДФ панели, обрезные и необрезные доски. Выбор производится в соответствии с типом кровельного материала.
- Кровельный материал. Позволяет обеспечить отличные эстетические свойства кровли, а также защитить её от осадков.
Статья по теме:
Типы опор для кровлиОпора для кровли выбирается на основании массы конструкции и особенностей кровельного материала. Бывают следующие типы опор:
- Наслонные. Представляют собой дополнительные конструктивные элементы, которые устанавливаются равномерно по длине ската во внутренней части кровли.
- Висячие. Самая простая схема крепления, основанная только на двух опорах, расположенных над стенами здания.
- Скользящие. Крепление к стенам осуществляется на специальную конструкцию с опорой на мауэрлат (обвязку).
В некоторых конструкциях требования кровельного материала и самого возводимого объекта, в силу особенностей условий его эксплуатации, создают необходимость обеспечения вентилирования кровли. Ярким примером является баня , где разница температур между внутренними помещениями и внешней средой составляет более 100°С. Основная цель — избавиться от образования конденсата и порчи основных элементов. Для крыши необходимо предусматривать зазор на фронтонах между покрытием, кровлей и стропильной системой.
Перед тем как создавать чертёж, необходимо провести замеры обвязки стен, если это не было сделано ранее. После этого, с учётом конкретных особенностей объекта, а также выбранных параметров конструкции следует выполнить расчёт оптимальных параметров угла наклона ската.
Оптимальное расстояние между стропилами должно составлять 1-1,5 м. Шаг обрешётки выбирается на основе требований к укладке кровельного материала. С учётом всех данных создаётся чертёж, а затем проводится расчёт количества стройматериалов, которые потребуется закупить. Дополнительно рекомендуется сделать запас по материалам в размере 10-15% от общего количества.
Перечень необходимых инструментовПроведение строительных работ потребует применения целого ряда инструментов, которые необходимо подготовить заранее, чтобы не прерывать монтаж. Поэтому перед тем как сделать основные элементы конструкции и построить односкатную крышу нужно приготовить следующие инструменты:
- шуруповёрт для комфортного соединения элементов конструкции;
- карандаш или маркер для проведения разметки;
- строительный уровень для корректировки положения частей кровли;
- степлер для крепления гидроизоляции;
- молоток для забивания гвоздей;
- пила для распиливания стропил и обрешётки под требуемые размеры;
- рулетка для проведения измерений;
- отвес для контроля вертикального положения.
После проведения целого ряда подготовительных работ, нужно приступать к монтажу. Этапы установки следующие: установка стропил, укладка обрешётки, настил изоляционных материалов и основной кровли. Каждый этап должен быть продуман заранее: все необходимые инструменты и часть материалов подняты на крышу для удобного доступа к ним. При таком подходе будут отсутствовать простои и задержки, что станет гарантией завершения работ точно в срок.
Устройство стропильной системы односкатной крыши относительно простое и не потребует наличие опыта проведения данного вида работ или специальных знаний. Однако при этом важно соблюдать последовательность этапов монтажа.
В соответствии с чертежом, на земле распиливаем деревянные балки 150х150 мм по необходимым размерам, прежде чем поднять их на крышу. Затем обязательно их обрабатываем антисептиками и наносим защитный слой. Если это не сделать, то в древесине могут завестись насекомые или другие вредители, которые нарушат прочность конструкции и придётся выполнять их замену.
Важно! Все деревянные балки и доски должны быть высушены естественным способом и иметь уровень влажности не более 10%. В противном случае велика вероятность деформирования несущей конструкции со всеми вытекающими из этого последствиями.
Со стороны, противоположной от угла наклона ската, устанавливаем опорные стойки, которые иначе называются фронтонными. На этом же этапе следует установить и дополнительные опоры, если они предусмотрены конструкцией. Они представляют собой в большинстве случаев обычные распорки. Интервал между ними под установку черепицы составляет более 3 м, а для профильных листов – более 6 м.
Внимание! При пошаговом монтаже односкатной крыши своими руками обязательно нужно проверять вертикальность стоек, так как даже минимальный угол их наклона может снизить прочность конструкции до уровня ниже минимального расчётного, что приведёт к непредсказуемым последствиям.
Подготовленные балки устанавливаем на деревянную обвязку или мауэрлат с креплением «в лапу», «в чашу» или на стальные штыри. Для первых двух вариантов потребуется сделать соответствующие надпилы мауэрлата и стропил в точках их касания. Для этого маркером отмечают точку касания, а затем пилой отпиливают уголок на глубину не более 30% от высоты стропила. Дополнительно необходимо устанавливать специальные стальные скобы для увеличения прочности стропил или анкера.
Интервал установки стропил определяется весом кровельного материала. Ориентироваться следует на такие значения:
- для лёгких рулонных кровельных материалов оптимальное расстояние между стропилами составляет 1,5-3 м;
- для листовых материалов и черепицы интервал должен быть 0,7-1 м.
Полезная информация! Все стропила обязательно должны быть уложены в одной плоскости без перекосов для обеспечения надёжного контакта с ними обрешётки.
Статья по теме:
Укладка изоляционных слоёвУкладка изоляции при монтаже односкатной крыши своими руками пошагово обязательна для тех зданий, которые планируется эксплуатировать в зимний период, с целью повышения их энергоэффективности. Для закрепления теплоизоляции со стороны помещений придётся выполнить обшивку стропил плитами МДФ или досками с толщиной от 10 мм встык. В некоторых случаях допускается укладка гипсокартонных листов с настилом пароизоляционной плёнки для его защиты от конденсата.
Слой пароизоляции укладывают внахлёст на расстояние 15-20 см с обязательным проклеиванием стыковочных швов специальным скотчем. В местах примыкания к крайним стропилам выполняется их настил на вертикальную поверхность для обеспечения максимальной защиты от влаги.
На следующем этапе производится укладка теплоизоляционного материала. Пошагово выполняя монтаж односкатной крыши своими руками, рекомендуется в качестве утеплителя применять минераловатные материалы, пенополистирол или пенопласт. Важным моментом при их укладке является обеспечение плотного контакта со стропилами без малейших щелей. Щель размеров в 1 мм и длиной в 10 см способна обеспечить теплопотери в несколько киловатт, в зависимости от температуры внешней среды.
Полезная информация! Односкатная кровля может быть утеплена любым теплоизоляционным материалом. Выбор нужно осуществлять на основе его эффективности, стоимости и простоты укладки.
Поверх утеплителя обязательно требуется укладка гидроизоляционной плёнки. Способ её укладки аналогичен монтажу пароизоляции. Однако есть существенный нюанс – стыковочные швы должны обязательно попадать на стропила, а закрепление осуществляться на стальные скобы при помощи строительного степлера с шагом 10-15 см.
1 — стропило; 2 — контррейка; 3 — гидроизоляционная пленка; 4 — вертикальная обрешетка; 5 — горизонтальная обрешетина; 7 — пароизоляционная пленка; 8 — гидроизоляционный шов.
Установка обрешётки и кровельного материалаПри пошаговом выполнении монтажа односкатной крыши своими руками под мягкие и рулонные кровельные материалы обрешётку следует устанавливать в виде сплошного слоя. Во всех остальных случаях настилают доски под обрешётку с интервалом 50-80 см. Толщина досок должна быть более 20 мм, а ширина от 10 см. Крепление выполняют на гвозди либо саморезы к стропильной системе. Затем устанавливают ветровые доски, которые будут служить ориентиром при укладке кровельного материала в плане его выравнивания. Однако это не значит, что не требуется контролировать укладку ряда при помощи уровня. Для удобства с двух торцевых частей ската набивают два бруска на расстоянии от стены примерно 0,5 м и натягивают на них нить. Это будет нулевой уровень, по которому необходимо ровнять ряд.
Укладка кровельного материала производится согласно соответствующей технологии. Монтаж начинают от одного из углов ската и порядно настилают всю кровлю. Способ крепления определяется выбранным материалом.
Полезная информация! Для жёстких листовых материалов крепежи рекомендуется располагать на расстоянии 10-15 см от угла, чтобы не допустить повреждений или деформаций.
На финальном этапе производится обшивка торцевых частей кровли в местах наклона ската.
Сооружение стропильной системы крыши и последующий настил кровли – важнейшие этапы при любом строительстве. Дело это – весьма сложное, сопряженное со всесторонней подготовкой, которая включает в себя расчёт основных элементов системы и приобретением материалов нужного сечения. Далеко не каждый начинающий строитель будет способен спроектировать и санировать сложную конструкцию.
Однако часто при строительстве придомовых построек, сооружений хозяйственного или подсобного назначения, гаражей, навесов, беседок и других объектов особая сложность крыши вовсе и не требуется — на первое место выходят простота конструкции, минимальное количество затрат на материалы и скорость проведения проведение работ, которые вполне посильны для самостоятельного исполнения. Именно в таких ситуациях своеобразной «палочной-выручалочкой» становится стропильная система
В данной публикации основной акцент сделан на расчетах односкатной конструкции крыши. Кроме того, будут рассмотрены наиболее типичные случаи ее сооружения.
Основные достоинства односкатных крышНесмотря на то что не всем нравится эстетика здания, над которым смонтирована односкатная кровля (хотя сам по себе вопрос – неоднозначный), многие хозяева загородных участков при возведении построек, а иногда даже — и жилого дома, выбирают именно такой вариант, руководствуясь целым рядом достоинств подобной конструкции.
- Материалов для односкатной стропильной системы, тем более, если она возводится над небольшой хозяйственной пристройкой, потребуется совсем немного.
- Самой «жесткой» плоской фигурой является треугольник. Именно он лежит в основе практически любой стропильной системы. В односкатной системе этот треугольник – прямоугольный, что существенно упрощает проведение расчетов, так как все геометрические соотношения известны каждому, кто заканчивал среднюю школу. Но эта простота никак не сказывается на прочности и надежности всей конструкции.
- Даже если ведущий самостоятельное строительство владелец участка ни разу ранее не сталкивался с возведением крыши, монтаж односкатной стропильной системы не должен вызвать у него чрезмерных трудностей – он достаточно понятен, не столь сложен. Нередко, при перекрытии небольших хозпостроек или иных придомовых сооружений вполне возможно обойтись не то что без вызова бригады специалистов, но даже и без приглашения помощников.
- При возведении конструкции крыши всегда важна скорость проведения работ, естественно, без потери качества – хочется как можно быстрей обезопасить строение от капризов погоды.
По этому параметру односкатная крыша однозначно является «лидером» — в ее конструкции практически нет сложных соединительных узлов, забирающих массу времени и требующих высокоточной подгонки.
Насколько существенны недостатки односкатной стропильной системы? Увы, они есть, и с ними тоже приходится считаться:
- Чердака при односкатной кровле или не предполагается вовсе, или он получается настолько маленьким, что о его широкой функциональности приходится забыть.
- Исходя из первого пункта – есть определенные сложности в обеспечении достаточной термоизоляции расположенных под односкатной крышей помещений. Хотя, конечно, это можно исправить – ничто не мешает утеплить сам скат кровли или же расположить под стропильной системой утепленное чердачное перекрытие.
- Односкатные крыши, как правило, делаются с небольшим уклоном, до 25÷30 градусов. Это влечет за собой два последствия. Во-первых, не все виды кровельных покрытий подойдут для таких условий.
Во-вторых, резко возрастает значимость потенциальной снеговой нагрузки, что следует обязательно учесть при проведен расчетов системы. Но зато при таких уклонах значительно снижается влияние ветрового давления на кровлю, особенно если правильно расположить скат – в наветренную сторону, в соответствии с преобладающими ветрами на данном участке местности.
- Еще один недостаток, пожалуй, можно отнести к очень условным и субъективным – это внешний вид односкатной крыши. Он может не прийтись по душе любителям архитектурных изысков, дескать, очень упрощает облик постройки. На это тоже можно возразить. Первое – простота системы и экономичность возведения часто играют все же решающую роль при строительстве подсобных сооружений. А втрое – если посмотреть обзор проектов жилых домов, то можно встретить очень интересные дизайнерские варианты, в которых упор сделан именно на односкатной крыше. Так что, как говорится, о вкусах не спорят.
В любом раскладе односкатная система крыши представляет собой конструкцию из установленных параллельно друг другу наслонных стропильных ног. Само по себе название –«наслонные» говорит о том, что стропила опираются (наслоняются) на две жёстких точки опоры. Для удобства восприятия обратимся к несложной схеме. (Кстати, к этой же схеме будем возвращаться еще не раз – при проведении расчетом линейных и угловых параметров системы).
Итак, две точки опоры стропильной ноги. Одна из точек (В) расположена выше другой (А) на определенное значение превышения (h) . За счет этого создается уклон ската, который выражается углом α.
Таким образом, как уже отмечалось, в основе построения системы лежит прямоугольный треугольник АВС , в котором основанием является расстояние по горизонтали между точками опоры (d ) – чаще всего это длина или ширина возводимой постройки. Второй катет – превышение h. Ну а гипотенузой становится длина стропильной ноги между точками опоры – L. Угол при основании (α) определяет крутизну ската кровли.
Теперь рассмотрим основные аспекты выбора конструкции и проведения расчетов несколько подробнее.
Принцип расположения стропил – параллельно друг другу с определенным шагом, с необходимым углом уклона ската – общий, но достигаться это может различными способами.
- Первый заключается в том, что еще на этапе разработки проекта здания высота одной стены (показано розовым) сразу закладывается с превышением h относительно противоположной (желтый цвет). Двум оставшимся стенам, идущим параллельно скату кровли, придается трапециевидная конфигурация. Способ- достаточно распространенный, и хотя несколько усложняет процесс возведения стен, зато предельно упрощает создание уже самой стропильной системы крыши — практически все для этого уже готово.
- Второй способ можно, в принципе считать разновидностью первого. В этом случае речь идет о каркасном строительстве. Еще на стадии разработки проекта в него закладывается то, то вертикальные стойки каркаса с одной стороны выше на ту же величину h по сравнению с противоположной.
На представленных выше иллюстрациях и на тех, что будут размещены ниже, схемы выполнены с упрощением – не показан мауэрлат, проходящий по верхнему торцу стены, или обвязочный брус – на каркасной конструкции. Это ничего не меняет принципиально, но на практике без этого элемента, являющегося основой для монтажа стропильной системы, не обойтись.
Что такое мауэрлат и как он крепится на стены?
Основная задача этого элемента – равномерное распределение нагрузки со стропильных ног на стены здания. Правила подбора материала и на стены дома – читайте в специальной публикации нашего портала.
- Следующий подход практикуется в том случае, когда стены имеют равную высоту. Превышение одной стороны стропильных ног над другой может быть обеспечено установкой вертикальных стоек необходимой высоты h .
Решение несложное, но конструкция получается, на первый взгляд, несколько нестабильной – у каждого из «стропильных треугольников» есть определенная степень свободы влево — вправо. Это достаточно просто устраняется креплением поперечных брусьев (досок) обрешетки и зашивкой прямоугольной фронтонной части крыши с фасадной стороны. Оставшиеся по бокам фронтонные треугольники также зашиваются деревом или другим удобным для владельца материалом.
крепление для стропил
- Еще одно решение проблемы – это монтаж кровли с применением односкатных ферм. Такой способ хорош тем, что есть возможность после проведения расчетов идеально собрать и подогнать одну ферму, а затем, взяв ее в качестве шаблона, изготовить на земле необходимое количество точно таких же конструкций.
Подобную технологию удобно применять в том случае, когда , в силу своей большой длины, требуют определенного усиления (об этом речь пойдет чуть ниже).
Жесткость всей стропильной системы заложена уже в конструкции фермы — достаточно установить эти сборки на мауэрлат с определенным шагом, закрепиться на нем, и соединить затем фермы обвязкой или поперечными брусьями обрешетки.
Еще одно достоинство такого подхода –ферма выполняет и роль стропильной ноги, и балки перекрытия. Таким образом, существенно упрощается проблема термоизоляции перекрытия и подшивки потока – все для этого уже сразу будет готово.
- Наконец, еще один случай – он подойдет для той ситуации, когда односкатная кровля планируется над возводимой около дома пристройки.
С одной стороны стропильные ноги опираются на стойки каркаса или же стенку возводимой пристройки. С противоположной стороны находится капитальная стена основного здания, и стропила могут опираться на зафиксированный на ней горизонтальный прогон, либо на индивидуальные крепления (кронштейны, закладные бруски и т.п.), но также выровненные по горизонтали. Линия крепления этой стороны стропильных ног также делается с превышением h.
Обратите внимание, что несмотря на различия в подходах к монтажу односкатной системы, во всех вариантах присутствует тот же «стропильный треугольник» — это будет важно для проведения расчетов параметров будущей крыши.
Казалось бы – праздный вопрос, однако, с ним необходимо определиться заранее.
В некоторых случаях, например, если , вариантов особых и нет – скат должен располагаться только в направлении от здания, чтобы обеспечивался свободный сток ливневой воды и талого снега.
На отдельно стоящем строении уже есть определенные возможности выбора. Конечно, мало когда рассматривается вариант, при котором стропильную систему располагают таким образом, чтобы направление ската приходилось на фасадную часть (хотя не исключено и такое решение). Чаще всего уклон организовывают назад или в одну из сторон.
Вот здесь уже можно взять за критерии выбора внешнее дизайнерское оформление возводимого здания, особенности территории участка, удобство прокладки коммуникаций системы сбора ливневых вод и т.п. Но все равно следует иметь в виду определённые нюансы.
- Оптимальное расположение односкатной кровли – в наветренную сторону.
Это позволяет минимизировать ветровое воздействие, которое может работать с подъемным приложением вектора силы, когда скат превращается в своеобразное крыло – ветер пытается сорвать кровлю вверх. Именно для односкатных крыш это имеет важнейшее значение. При ветре же в кровлю, особенно при небольших углах крутизны скатов, значение ветрового воздействия будет минимальным.
- Второй аспект выбора – это длина ската: его при прямоугольной постройке можно расположить вдоль нее или поперек. Здесь важно учесть то, что длина стропил без усиления не может быть беспредельной. Кроме того, чем длиннее пролет стропила межу точками опоры, тем толще должен быть в сечении пиломатериал, идущий на изготовление этих деталей. Эта зависимость будет пояснена чуть позднее, уже при проведении расчетов системы.
Тем не менее, практикуют правило, что свободная длина стропильной ноги обычно не должна превышать 4,5 метров. При возрастании этого параметра обязательно предусматриваются дополнительные элементы усиления конструкции. Примеры показаны на иллюстрации ниже:
Так, при расстоянии между противоположными стенами от 4.5 до 6 метров уже потребуется установка подстропильной ноги (подкоса), расположенной под углом в 45°, и упирающейся снизу на жестко закрепленный опорный брус (лежень). При расстояниях до 12 метров придется устанавливать по центру вертикальную стойку, которая должна опираться или на надежное перекрытие, или же даже на капитальную перегородку внутри здания. Стойка также упирается в лежень, а кроме того, в каждую из сторон устанавливается еще и подкос. Это тем более актуально в связи с тем, что стандартная длина пиломатериалов обычно не превышает 6 метров, и стропильную ногу придется делать составной. Так что без дополнительной опоры обойтись в любом случае не получится.
Дальнейшее увеличение длины ската приводит к еще большему усложнению системы – появляется необходимость установки нескольких вертикальных стоек, с шагом не более 6 метров, с опорой на капительные стенки, и со связыванием этих стоек схватками, с установкой тех же подкосов и на каждой стойке, и на обеих внешних стенах.
Таким образом, следует хорошо подумать, куда будет выгоднее сориентировать направление ската кровли еще и из соображений упрощения конструкции стропильной системы.
саморезы по дереву
Какой угол крутизны ската будет оптимальным?В подавляющем большинстве случаев когда речь идет об односкатной кровле выбирается угол до 30 градусов. Это объясняется рядом причин, и самая главная из них уже упоминалась – сильная уязвимость именно односкатной конструкции к ветровой нагрузке с фасадной стороны. Понятно, что, следуя рекомендациям, направление ската ориентируют в наветренную сторону, но это вовсе не говорит о том, что ветер с другой стороны полностью исключается. Чем круче угол уклона – тем значительнее становится создающаяся подъемная сила, и тем большую нагрузку на срыв будет испытывать кровельная конструкция.
Кроме того, односкатные кровли с большим углом наклона смотрятся несколько несуразно. Конечно, это иногда используется в смелых архитектурно-дизайнерских проектах, но мы-то говорим о более «приземленных» случаях…
Слишком пологий скат, с углом уклона до 10 градусов, тоже не слишком желателен, по той причине, что резко возрастают нагрузки на стропильную систему от снежных наносов. Кроме того, с началом таяния снегов весьма вероятно появление наледи по нижнему краю ската, затрудняющей свободный сход талой воды.
Важным критерием выбора угла крутизны ската является и задуманное . Не секрет, что для различных кровельных материалов имеются определенные «рамки», то есть минимально допустимый угол уклона крыши.
Сам угол уклона ската может выражаться не только в градусах. Многим мастерам удобнее оперировать другими параметрами – пропорциями или процентами (даже в некоторых технических источниках можно встретить подобную систему измерений).
Пропорциональное исчисление – это отношение длины пролета (d ) к высоте подъема ската (h ). Может выражаться, например, соотношением 1:3, 1:6 и так далее.
То же соотношение, но уже в абсолютной величине и приведенное к процентам, дает несколько иное выражение. Например, 1:5 – это будет крутизна ската в 20%, 1:3 – 33,3 % и т.п.
Чтобы упростить восприятие этих нюансов, ниже размещена таблица с графиком-диаграммой, показывающей соотношение градусов и процентов. Схема полностью масштабирована, то есть по ней можно легко перевести одни величины в другие.
Красными линиями показано условное разделение кровель: до 3° – плоские, от 3 до 30° – крыши с малым уклоном, от 30 до 45° – средняя крутизна, и выше 45 – круто уклонённые скаты.
Синими стрелками и соответствующими им числовыми обозначениями (в кружках) показаны установленные нижние границы применения того или иного кровельного материала.
№ | Величина уклона | Тип допустимого кровельного покрытия (минимальный уровень уклона) | Иллюстрация |
1 | от 0 до 2° | Совершенно плоская крыша или с углом наклона до 2°. Не менее 4 слоев рулонного битумного покрытия, нанесенного по «горячей» технологии, с обязательной верхней посыпкой из мелкофракционного гравия, утопленного в расплавленную мастику. | |
2 | ≈ 2° 1:40 или 2,5 % | То же, что и в пункте 1, но будет достаточно 3 слоев битумного материала, с обязательной посыпкой | |
3 | ≈ 3° 1:20 или 5 % | Не менее трех слоев битумного рулонного материала, но без гравийной засыпки | |
4 | ≈ 9° 1:6,6 или 15 % | При использовании рулонных битумных материалов – не менее двух слоев, наклеенных на мастику горячим способом.![]() Допускается использование некоторых типов профнастила и металлочерепицы (по рекомендациям производителя). | |
5 | ≈ 10° 1:6 или 17% | Асбестоцементные шиферные волнистые листы усиленного профиля. Еврошифер (однулин). | |
6 | ≈ 11÷12° 1:5 или 20 % | Мягкая битумная черепица | |
7 | ≈ 14° 1:4 или 25 % | Плоский асбестоцементный шифер усиленного профиля. Профнастил и металлочерепица – практически без ограничений. | |
8 | ≈ 16° 1:3,5 или 29 % | Листовая сталь кровельная с фальцевым соединением соседних листов | |
9 | ≈ 18÷19° 1:3 или 33 % | Шифер асбестоцементный волнистый обычного профиля | |
10 | ≈ 26÷27° 1:2 или 50 % | Натуральная керамическая или цементная штучная черепица, сланцевые или композитные полимерные плитки | |
11 | ≈ 39° 1:1,25 или 80 % | Кровельное покрытие из щепы, дранки, натурального гонта.![]() Для любителей особой экзотики –камышовая кровля |
Владея подобной информацией и имея намётки на будущее кровельное покрытие, будет проще определиться с углом крутизны ската.
металлочерепица
Как задать необходимый угол ската?Обратимся вновь к нашей базовой схеме «стропильного треугольника», размещенной выше.
Итак, чтобы задать необходимый угол уклона ската α , необходимо обеспечить возвышение одно стороны стропильной ноги на величину h . Соотношения параметров прямоугольного треугольника известны, то есть определить эту высоту – сложности не представит:
h = d × tg α
Значение тангенса – это табличная величина, которую несложно отыскать в справочной литературе или в таблицах, опубликованных в интернете. Но чтобы максимально упростить нашему читателю задачу, ниже размещен специальный калькулятор, который позволит выполнить расчеты буквально за несколько секунд.
Кроме того, калькулятор поможет решить, при необходимости, и обратную задачу – изменяя угол уклона в определенном диапазоне подобрать оптимальное значение превышения, когда именно этот критерий становится определяющим.
Калькулятор расчета превышения верхней точки установки стропильной ногиУкажите запрашиваемые значения и нажмите кнопку «Рассчитать величину превышения h»
Базовое расстояние между точками опоры стропила d (метров)
Планируемый угол уклона кровли α (градусов)
Как определиться с длиной стропильной ноги?В этом вопросе также трудностей быть не должно – по двум известным сторонам прямоугольного треугольника не составит сложности рассчитать третью, используя всем известную теорему Пифагора. В нашем случае, в приложении к базовой схеме, это соотношение будет следующим:
L² = d² + h²
L = √ (d² + h²)
При расчете длины стропильных ног следует учитывать один нюанс.
При небольших длинах ската часто длину стропил увеличивают на ширину карнизного свеса – так проще будет монтировать весь этот узел впоследствии. Однако, при больших динах стропильных ног, или же в том случае, когда в силу обстоятельств приходится применять материал очень большого сечения, такой подход выглядит не всегда разумным. В такой ситуации применяют удлинение стропил с помощью специальных элементов системы – кобылок.
Понятно, что в случае с односкатной кровлей карнизных свесов может быть два, то есть с обеих сторон постройки, либо один – когда крыша пристраивается к стене здания.
Ниже размещен калькулятор, который помоет быстро и точно рассчитать необходимую длину стропильной ноги для односкатной крыши. По желанию можно проводить вычисления с учетом карнизного свеса, либо без него.
Калькулятор расчета длины стропильной ноги односкатной крышиВведите запрашиваемые значения и нажмите кнопку «Рассчитать длину стропильной ноги L»
Высота превышения h (метров)
Базовая длина d (метров)
Условия расчета:
Требуемая ширина карнизного свеса ΔL (метров)
Количество свесов:
Понятно, что если длина стропильной ноги превышает стандартные размеры имеющегося в продаже пиломатериала (обычно это 6 метров), то либо придется отказываться от формирования с помощью стропил в пользу кобылок, либо прибегать к сращиванию бруса. Можно сразу оценить, в какие последствия это «выливается», чтобы принять оптимальное решение.
Дина стропильных ног (или расстояние между точками их крепления к мауэрлату) теперь известна. Найден параметр высоты поднятия одного края стропила, то есть имеется и значение угла ската будущей кровли. Теперь необходимо определиться с сечением доски или бруса, который пойдет на изготовление стропильных ног и, в связке с этим – шаги их установки.
Все перечисленные параметры тесно взаимосвязаны между собой и должны в конечном счёте соответствовать возможной нагрузке на стропильную систему, чтобы обеспечивалась прочность и стабильность всей конструкции крыши, без ее перекосов, деформации или даже обрушения.
Принципы расчета распределенной нагрузки на стропила
Все выпадающие на крышу нагрузки можно разделить на несколько категорий:
- Постоянная статическая нагрузка, которая определяется массой самой стропильной системы, кровельного материала, обрешетки к нему, а при утепленных скатах – весом термоизоляции, внутренней обшивки потолка чердачного помещения и т.
п. Этот суммарный показатель во многом зависит от типа используемого кровельного материала – понятно, что массивность профнастила, к примеру, не идёт ни в какое сравнение с натуральной черепицей или асбестоцементным шифером. И все же при проведении проектирования системы кровельного покрытия всегда стремятся удержать это показатель в рамках 50÷60 кг/м².
- Временные нагрузки на кровлю, обусловленные влиянием внешних причин. Это безусловно, снеговая нагрузка на кровлю, особенно характерная именно для крыш с небольшой крутизной скатов. Играет свою роль ветровая нагрузка, и, хотя на малых углах уклона она не столь велика, полностью сбрасывать ее со счетов не следует. Наконец, крыша должна выдержать и вес человека, например, при проведении каких-либо ремонтных работ или при очистке кровли от снежных сугробов.
- Отдельной группой стоят экстремальные нагрузки стихийного характера, вызванные, к примеру, ураганными ветрами, аномальными для данной местности снегопадами или дождями, тектоническими толчками земли и т.
п. Предвидеть их – практически невозможно, но при расчетах на этот случай закладывается определенный резерв прочности элементов конструкции.
Суммарные нагрузки выражаются в килограммах на квадратный метр площади крыши. (В технической литературе часто оперируют другими величинами – килопаскалями. Перевести несложно – 1 килопаскаль приблизительно равен 100 кг/м²).
Выпадающая на крышу нагрузка распределяется по стропильным ногам. Очевидно, что чем чаще они установлены, тем меньшее давление будет приходиться на каждый погонный метр стропильной ноги. Это можно выразить следующим соотношением:
Qр = Qс × S
Qр — распределенная нагрузка на погонный метр стропила, кг/м;
Qс — суммарная нагрузка на единицу площади крыши, кг/м²;
S — шаг установки стропильных ног, м.
Например, расчеты показывают, что на крышу вероятно внешне воздействие в 140 кг. при шаге установке в 1.2 м на каждый погонный метр стропильной ноги придется уже 196 кг. Но зато если установить стропила чаще, с шагом, допустим, 600 мм, то степень воздействия на эти детали конструкции резко снижается – всего 84 кг/м.
Ну а по полученному значению распределенной нагрузки уже несложно определить требуемое сечение пиломатериала, способного противостоять такому воздействию, без прогибов, кручения, переломов и т.п. Существуют специальные таблицы, одна из которых приведена ниже:
Расчетная величина удельной нагрузки на 1 погонный метр стропильной ноги, кг/м | Сечение пиломатериала для изготовления стропильных ног | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
75 | 100 | 125 | 150 | 175 | из кругляка | из доски (бруса) | ||||||
диаметр, мм | толщина доски (бруса), мм | |||||||||||
40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | ||||||
Планируемая длина стропил между точками опоры, м | высота доски (бруса), мм | |||||||||||
4.![]() | 4 | 3.5 | 3 | 2.5 | 120 | 180 | 170 | 160 | 150 | 140 | 130 | 120 |
5 | 4.5 | 4 | 3.5 | 3 | 140 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 | 150 | 140 |
5.5 | 5 | 4.5 | 4 | 3.5 | 160 | — | 210 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 |
6 | 5.5 | 5 | 4.5 | 4 | 180 | — | — | 220 | 210 | 200 | 190 | 180 |
6.5 | 6 | 5.5 | 5 | 4.5 | 200 | — | — | — | 230 | 220 | 210 | 200 |
— | 6.5 | 6 | 5.5 | 5 | 220 | — | — | — | — | 240 | 230 | 220 |
Пользоваться этой таблицей – совсем несложно.
- В левой ее части находят рассчитанную удельную нагрузку на стропильную ногу (при промежуточном значении берется ближайшее в большую сторону).
По найденному столбцу опускаются вниз до величины требуемой длины стропильной ноги.
В этой строке в правой части таблицы приведены необходимые параметры пиломатериала – диаметр кругляка или ширина и высота бруса (доски). Здесь можно выбрать наиболее удобный для себя вариант.
Например, расчеты дали значение нагрузки – 90 кг/м. Длина стропильной ноги между точками опоры – 5 метров. Таблица показывает, что можно применять бревно диаметром 160 мм или доску (брус) следующих сечений: 50×210; 60×200; 70×190; 80×180; 80×180; 90×170; 100×160.
Дело «за малым» – определить суммарную и распределенную нагрузку.
Существует выработанный, достаточно сложный и громоздкий алгоритм расчета. Однако, не будем в данной публикации перегружать читателя массивом формул и коэффициентов, а предложим воспользоваться специально разработанным для этих целей калькулятором. Правда, для работы с ним необходимо сделать несколько пояснений.
Вся территория России разделена на несколько зон по вероятному уровню снеговой нагрузки. В калькуляторе потребуется внести номер зоны для региона, в котором проводится строительство. Найти свою зону можно на представленной ниже карте-схеме:
На уровень снеговой нагрузки влияет угол ската кровли – эта величина нам уже известна.
Изначально подход схож с тем, что и в предыдущем случае – требуется определить свою зону, но только уже по степени ветрового давления. Карта-схема размещена ниже:
Для ветровой нагрузки имеет значение высота возводимой кровли. Не путать с рассматриваемым ранее параметром превышения! В данном случае интересует именно высота от уровня земли до самой высокой точки кровли.
В калькуляторе будет предложено определить зону строительства и по степени открытости участка строительства. Критерии оценки уровня открытости в калькуляторе приведены. Однако, есть нюанс.
Говорить о наличии указанных естественных или искусственных преград для ветра можно лишь в том случае, если они расположены не далее, чем на расстоянии, не более чем 30×Н , где Н – это высота возводимого дома. Значит, для оценки степени открытости для здания высотой, к примеру, 6 метров, можно учитывать только те признаки, которые расположены не далее, чем в радиусе 180 метров.
В данном калькуляторе шаг установки стропил является переменной величиной. Такой подход удобен с тех позиций, что варьируя значение шага можно проследить, как изменяется распределённая нагрузка на стропила, а значит, выбрать наиболее приемлемый вариант с точки зрения подбора необходимого пиломатериала.
Кстати, если односкатная крыша планируется утепленной, то имеет смысл привести шаг установки стропил к размерам стандартных утеплительных плит. Например, если будут использоваться питы базальтовой ваты размером 600×1000 мм, то и шаг стропил лучше установить или 600, или 1000 мм. За счет толщины стропильных ног расстояние «в свету» между ними будет на 50÷70 мм меньше – а это практически идеальные условия для максимально плотного прилегания утеплительных блоков, без просветов.
Однако, вернемся к расчетам. Все остальные данные для калькулятора – известны, и можно проводить вычисления.
Стропильная система мансардной крыши
На крышу дома идет высокая нагрузка. От ветра, снега, отделки внутри – все оказывает давление. Его принимает и распределяет стропильная система. Чем качественнее она сделана, тем дольше и лучше прослужит дом.
Рассказываем важные моменты создания стропильной системы мансардной крыши:
- как оценить затраты на проект;
- из чего строить;
- какое устройство у стропильной системы;
- какие виды бывают;
- какие нюансы возникают из-за материалов дома.
Узнайте, как сделать надежную крышу, которая выдержит затяжной снегопад и шквальный ветер.
Прикидываем цену стропильной системы еще до строительства
Начнем с главного – бюджета. Его можно прикинуть до первых чертежей и расчетов.
Представьте будущий загородный дом:
- Какая у него крыша? Большая, с множеством эркеров, выступами в разных местах, непонятной формой – увеличит стоимость стропильной системы. Простая, двухскатная, без излишеств – снизит. Сложнее крыша – дороже расчеты, материалы, строительство и эксплуатация.
- Какое финишное покрытие? Чем тяжелее, тем больше нагрузка на стропильную систему и выше расходы. Мягкая кровля и металлочерепица экономят деньги. Цементно-песчаная или керамическая черепица тяжелая, поэтому придется делать более массивную и дорогую конструкцию.
- Какой угол наклона кровли? Все зависит от баланса между ветровыми и снеговыми нагрузками. Чем больше угол наклона, тем быстрее скатывается снег и меньше давления от него. Но растет парусность и нагрузка от ветра. Вам важно знать, что чем больше всего давит на крышу, тем надежнее и дороже нужна стропильная система.
- Как выглядит мансарда – везде балки стропил или они закрыты для красоты? Декоративная отделка – это расходы сами по себе и нагрузка на стропильную систему.
Без нее будет дешевле.
- Какие свесы у крыши? Чем они короче, тем меньше расходы. Потому что ниже нагрузка на стропила.
- Какой размер дома? Больше 6 метров в ширину и хотите мансарду без опор – тогда нужны фермы. Их расчет, проектирование и производство будут дороже.
Если коротко – чем сложнее конструкция крыши, тем больше платить. Убираете каминные трубы, эркеры, снижаете наклон скатов и экономите. Но не всегда, поэтому нужно смотреть расчеты.
Материалы для стропильной системы мансардной крыши
Сделать стропильную систему двухскатной или ломаной мансардной крыши можно из дерева, готовых ферм и клееных балок, металла. Подходящий вариант выбирают с учетом нагрузок, стен дома, бюджета.
Дерево – стандартный выбор. Обычно берут сосну или ель. Они недорогие и прочные.
Брать нужно дерево без сучков, гнили, обзола, трещин. У дерева с пороками низкая прочность. Пару лет стропила прослужат и сломаются.
Дерево предварительно нужно высушить. Лучше взять материал камерной сушки, где влажность точно ниже 20%. Такое дерево не меняет геометрию.
Если взять слишком влажную древесину, то ее усушит или скрутит при высыхании. Это деформирует кровлю. Придется все делать заново и потратить больше денег.
Фермы и клееные балки – дороже, но проще и надежнее. Их изготавливают на заводе по чертежам. Каждая деталь точно соответствует тому, что нужно. Так исключают ошибки при подгонке пиломатериала прямо на строительной площадке.
Фермы рассчитывают, чтобы они ложились на наружные стены. Им не нужны дополнительные опоры, так что вы выигрываете пространство в мансарде.
Фермы приезжают уже готовыми деталями. Все пронумеровано и с инструкцией по сборке. Остается поставить стропильную систему на стены, сделать обрешетку, кровельный пирог и саму кровлю.
Фермы до 6 метров устанавливают вручную. Если строите широкий дом, то здесь ждут дополнительные расходы. Потому что для больших ферм нужно заказывать подъемник. Вручную их поднять не получится.
Некоторые заводы делят большие фермы на несколько элементов. Потому что иначе их не довезти до строительной площадки. Выбирайте качественную бригаду для сборки таких ферм. Потому что любая ошибка снизит прочность стропильной системы.
Металл – непопулярный материал. Он прочнее дерева, не боится гниения и грибка. Но высокая теплопроводность перекрывает эти преимущества. Быстрый нагрев и остывание требуют хорошей теплоизоляции. Иначе из-за разности температур на поверхности металла появится конденсат и испортит дом.
Для создания металлической стропильной системы можно использовать легкие стальные тонкостенные конструкции. Это каркас с низким весом, который дает малую нагрузку на стены.
Он долговечный. Производители заявляют до 100 лет службы без какого-либо ухода.
Его просто монтировать. На строительную площадку приезжают готовые к сборке элементы с одинаковым размером.
Но такой же качественной теплоизоляции, как с деревянными стропилами не получится. Можно поэкспериментировать с термопрофилем, который создан специально для защиты от промерзания. Это дорого, но зато сможете использовать металл в крыше мансарды.
Продлеваем срок службы стропил
Обрабатывайте все поверхности, чтобы стропильная система двухскатной мансардной крыши из дерева прослужила долго.
Покрывайте все антисептиками. Они дезинфицируют дерево и останавливают процесс гниения. Производители заявляют срок службы антисептиков от 20 до 35 лет. Все это время дерево должно простоять без гнили.
Используйте антипирены. Они замедляют распространение огня и увеличивают огнестойкость дерева. Обычная балка потеряет прочность через 15-20 минут горения. Обработанная – через 40-50 минут. В 2 раза больше времени на спасение в пожаре.
Обрабатывать желательно все деревянные конструкции. Но особенно хорошо пройдитесь по стропилам рядом с источниками высоких температур: горячими трубами, дымоходами.
Средний срок службы антипиренов от 30 до 40 лет. Потом их нужно обновить.
Необходимые термины
Небольшой блок с пояснениями про основные узлы мансардной крыши, без которого дальше идет что-то на непонятном языке.
- Мауэрлат. Это такая балка из дерева, которая лежит на стене. Она создает переход от деревянной конструкции стропил к кирпичной стене. Используют в домах, которые не из дерева, чтобы равномерно распределить нагрузки.
- Лежень. Принимает на себя нагрузку от стоек и перераспределяет ее. Это защита от точечного давления. Принцип действия, как у снегоступов – чем больше площадь воздействия, тем меньше шанс провалиться под снег. Лежень точно также не дает пробить стойке пол.
- Прогон. Горизонтальная балка для поддержки стропил. Не дает им прогнуться от давления со стороны кровли. Увеличивает жесткость обрешетки, чтобы она оставалась на месте при нагрузках.
- Стойки и подкосы. Держат прогон, чтобы не прогнулся уже он. Передают нагрузку дальше на лежни.
- Затяжка. Используется в висячей стропильной системе. Стягивает стропила, чтобы они не разъехались в стороны от нагрузок.
Теперь идем дальше. Вы поймете, почему заниматься конструкцией стропил мансардной крыши должен опытный строитель.
Виды стропильных систем мансардных крыш
Есть два вида стропильных систем мансардной крыши: наслонные и висячие.
Наслонные стропила универсальны. Неважно, какого размера дом – они подойдут.
Особенность конструкции в использовании лежня и стоек. Лежень – кладут параллельно мауэрлату, если его используют. На него опирают стойку. В результате нагрузка перераспределяется. Появляется дополнительная поддержка стропильных ног.
Наслонная система простая, но в центре комнаты будут стойки. Придется их обыгрывать при создании интерьера.
Посмотрите на картинку, чтобы понять, как все это работает. Чтобы представить финальный вариант, мысленно закройте все наклонные поверхности кровлей снаружи и отделкой внутри.
Висячие стропила подходят для крыш с шириной до 6 метров. Для больших размеров не хватит прочности. Нужно использовать фермы, если хочется мансарду без стоек.
Висячие стропила крепят на несущие стены и коньковый прогон. В результате на них воздействует распирающее усилие. То есть они всегда стремятся разъехаться в разные стороны.
Чтобы держать стропильную систему мансардной крыши на месте, устанавливают затяжки. Они скрепляют ноги между собой и компенсируют распирающее усилие.
Чем выше ставите затяжку, тем прочнее она должна быть. Иначе давление порвет дерево. Крыша сломается.
Иллюстрация, чтобы вы представили висячую стропильную систему.
Полезный совет для шага стропил мансардной крыши
Планируете использовать утеплитель, который привозят в рулонах или матах? Тогда подбирайте шаг стропил мансардной крыши так, чтобы он был на 1 сантиметр меньше утеплителя.
Это упрощает укладку материала. Нет свободного места – не появится зазоров. Это дополнительная защита от появления мостиков холода и росы в кровле. Так что ваша крыша прослужит дольше.
Для мансардного этажа наклон стропил от 35 градусов
Помните об угле наклона стропил больше 35 градусов. Он нужен вне зависимости от выбранного типа стропильной системы.
Если сделаете меньше, то получите холодный чердак. На нем невозможно сделать мансарду, так как высота этажа будет слишком маленькой.
Стропила без подкосов
Схема 1
Стропила, опертые на две опоры без каких-либо дополнительных упоров. Применяется для односкатных крыш пролетом 4,5 м или двухскатных пролетом до 9 м (рис. 1). Стропильная система может быть использована с передачей распора на мауэрлат (стены) и без передачи распора.
рис. 1. Наслонные стропила без подкосов
Работающее на изгиб стропило, не передающее распора на стены, должно иметь одну опору закрепленной, но свободно вращающейся, другую свободно вращающейся и подвижной.
Таким условиям отвечают три варианта закреплений стропил:
1. Низ стропильной ноги подшивается опорным бруском или на нем делается врубка (запил) зубом и упирается в мауэрлат, а вверху стропила выполняется увеличенная горизонтальная врубка (запил) со скосом (рис. 31). Глубина врубки (запила) в верхней части стропила не должна превышать а = 0,25h. Длина подрезки (площадка опирания) делается не более высоты сечения стропила (h). Подрезку рекомендуется скашивать, чтобы она не препятствовала изгибу стропила, иначе врубка боковой щекой упрется в прогон и получим распорную стропильную систему. Длина скошенной подрезки делается не менее двух глубин а. Если подрезку верха стропильной ноги сделать невозможно, его подшивают обрезком стропила с двухсторонним креплением монтажными пластинами или деревянными прибоинами. Верхние концы стропильных ног свободно укладываются на прогон. В двускатных крышах их крепят к прогону по типу скользящей опоры, а между собой не скрепляют. Двускатную крышу, в данном случае, рассматриваем как две односкатных, примкнутых друг к другу высокой стороной. Обратите внимание на чрезвычайно важное условие: верхняя опорная врубка или подшивка верха стропилины прибоинами делаются горизонтально. Стоит только изменить схему опирания на прогон, как стропило тут же показывает распор. Эта расчетная схема установки стропил из-за жесткости условий изготовления верхнего узла (любая неточность в исполнении узла тут же превращает безраспорную схему в распорную) практически не применяется для двухскатных крыш, поэтому ее чаще используют в односкатных крышах. Кроме того, в двухскатных крышах за отсутствие распора на мауэрлате при прогибе стропил под действием нагрузки, приходится расплачиваться раскрыванием конькового узла кровли.
Эта схема на первый взгляд вообще парадоксальна. Мы же отчетливо видим в нижней части стропильной ноги упор в мауэрлат и система вроде бы должна оказывать на него горизонтальное усилие. Тем не менее, она не показывает распора. Если кому-то хочется узнать почему, то доказательство читайте в курсе лекций профессора Залесского В. Г. на страницах 414–415.
рис. 2. Опирание низа стропила врубкой в мауэрлат, а верха стропила на прогон горизонтальной врубкой, со скошенной щекой, не дает распора на стены
2. Самый распространенный способ установки стропил относящийся к двухскатным крышам. Низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх закрепляют (рис. 3): связывают гвоздевым боем или болтом, либо упирают в прогон или друг в друга и связывают деревянными прибоинами или металлическими зубчатыми пластинами (МЗП).
рис. 3. Опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с закреплением верха стропил, не дает распора на стены
На что необходимо обратить особое внимание так это на крепление стропильной ноги к мауэрлату Оно сводится только к закреплению стропил в проектное положение обеспечивающее шаг их установки. Для этого достаточно вбить с двух сторон по одному гвоздю наискосок в боковую поверхность стропила или один длинный гвоздь сверху либо поставить гибкую стальную пластину. Если будут применены модные крепежные уголки, то для закрепления низа стропилины достаточно будет одного гвоздя либо нужно прижать стропилину уголками с двух сторон вообще без гвоздей. Не вкручивайте в уголки столько шурупов и не забивайте в них столько гвоздей, сколько имеется отверстий в уголке. Иначе вы превратите ползун в несовершенный шарнир и получите на мауэрлат распор. От ветрового опрокидывания крышу держат гибкие проволочные скрутки не нужно эту функцию перекладывать на уголки либо стропильная система должна расчитываться как распорная.
3. Не дает распора и жесткое защемление конькового узла, когда низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх жестко закрепляют (рис. 4). Однако в коньковом узле появляется изгибающий момент, стремящийся его разрушить. Максимальный изгибающий момент в такой конструкции возникает на коньковой опоре, а сами стропильные ноги получают меньший прогиб. Формула указанная на рисунке для определения максимального изгибающего момента указана верно, а формулы для определения изгибающих моментов и прогибов внутри пролетов стропил указаны, как для обычных балок на двух опорах. Это обусловлено тем, что рассчитать такой узел, а потом точно изготовить его на стройплощадке достаточно трудно, поэтому лучше принимать формулы для вычисления изгибающего момента и прогиба как для обыкновенных однопролетных балок. Однако следует знать, что используя такой коньковый узел, получаем большую несущую способность стропил. Иными словами, применив на стройплощадке узловое соединение с жестким защемлением верха стропил, пусть даже без расчета конькового узла, мы получаем некоторый запас прочности на стропилах.
рис. 4. Опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с защемлением конькового узла, не дает распора на стены
Во всех трех вариантах соблюдается правило: один конец стропильной ноги делается на скользящей опоре, позволяющей поворот, другой на шарнире, допускающим только поворот. Крепление стропил на ползунах и неподвижных шарнирах делаются самых разных конструкций. Сейчас их часто выполняют на крепежных пластинах. Можно крепить и по старинке: скобами, гвоздевым боем или использованием коротышей брусков и досок. Нужно только правильно подобрать вид крепежа, чтобы он допускал или препятствовал скольжению стропила в опоре.
При расчете стропильной системы принимается «идеализированная» расчетная схема. Считается, что на крышу давит равномерно распределенная нагрузка, т.е. одинаковая и ровная сила, действующая равномерно по всем плоскостям скатов. На самом деле равномерно распределенной нагрузки на скатах крыши практически никогда не бывает. Ветер, наметающий снеговые мешки на один из скатов и сдувающий снег с другого, солнце растапливающее снег на южных скатах, сползающий весной снег — делают нагрузку на скатах неравномерной. При действии неравномерной нагрузки все три выше представленных варианта стропильных систем статически устойчивы, но только при условии жесткого закрепления конькового прогона. Который концами вводят во фронтоны стен либо подпирают накосными стропилами вальмовых крыш. То есть стропильная система будет устойчивой только в том случае, если коньковый прогон на который опирается верх стропил, надежно закреплен от горизонтального смещения.
При изготовлении щипцовых крыш и опирании прогона только на стойки (без опирания их концов на стены фронтонов) ситуация меняется в худшую сторону (рис. 5). Во втором и третьем варианте при значительном снижении нагрузки на одном из скатов, против расчетной на другом скате, крыша будет пытаться «уехать» в сторону более высокой нагрузки. Первый вариант, в котором низ стропильной ноги сделан с врубкой зубом либо с подшивкой опорного бруска, а верх горизонтальной врубкой уложен на прогон, хорошо держит неравномерную нагрузку, но только при условии абсолютной вертикальности стоек, удерживающих коньковый прогон.
рис. 5. Потеря устойчивости стропильной системой
Для придания стропильной системе устойчивости в нее вводят горизонтальную схватку (рис. 6). Она повышает устойчивость системы, но незначительно. Поэтому во всех местах, где схватка пересекается со стойками, поддерживающими коньковый прогон, ее прикрепляют к стойкам гвоздевым боем. Существует устойчивое заблуждение, что схватка всегда работает на растяжение, это не так. Схватка многофункциональный элемент: в безраспорных конструкциях стропил она вообще не работает при отсутствии на крыше снега либо работает на сжатие при появлении на скатах незначительной равномерной нагрузки. На растяжение она работает только в предаварийной ситуации при просадке либо прогибе конькового прогона от действия максимальных нагрузок. По-сути, схватка это аварийный элемент стропильной системы, вступающий в работу, когда крышу завалит максимально возможным количеством снега и коньковый прогон прогнется на всю расчетную величину либо когда произойдут непредвиденные и неравномерные просадки фундаментов и, как следствие, неравномерная осадка стен и конькового прогона. Чем ниже установлены схватки, тем лучше.
Обычно их устанавливают на высоте не менее 1,8–2 м от поверхности перекрытия, чтобы они не мешали человеку при прохождении по чердаку.
Если во втором и третьем варианте нижний узел опирания стропильной ноги (ползун) заменить на ползун немного другой конструкции (рис. 6, в) — с выносом конца стропилины за стену, то это еще более укрепит всю систему, делая ее статически устойчивой конструкцией при любом сочетании нагрузок.
рис. 6. Схватка между стропилами увеличивает устойчивость стропильной системы
Еще одним мероприятием повышения устойчивости всей системы является жесткое (что не всегда возможно) закрепление низа стоек поддерживающих прогон. Их врубают в лежень и прикрепляют к перекрытиям любым возможным способом, превращая нижний узел опирания стойки из шарнирного (в плоскости стропил) в узел с жестким защемлением (рис. 7).
рис. 7. Пример закрепления узла опирания стойки
Сечение схваток ввиду развития в них малых напряжений не рассчитывают, их принимают конструктивно. Для того, чтобы уменьшить типоразмер деталей использующихся при строительстве стропильной системы, сечение схватки используют тех же размеров, что и стропила, но могут быть применены и более тонкие доски. Схватки устанавливаются с одной или двух сторон стропил и прикрепляются к ним гвоздевым боем и/или болтами (рис. 8). При расчете сечения стропил, схватки не учитывают, т.е. стропильную систему рассчитывают так, словно схваток в ней вообще нет. За единственным исключением, если схватки прикручиваются к стропилам болтами, то несущую способность древесины из-за ослабления отверстиями под болты, уменьшают использованием коэффициента 0,8. Иными словами, если в стропилине будут сверлиться отверстия под установку болтов схваток, то ее расчетное сопротивление применяют равным 0,8R. При креплении схватки к стропилам только гвоздевым боем ослабления расчетного сопротивления древесины стропильной ноги не происходит. Однако нужно сделать расчет на количество забиваемых гвоздей. Производится расчет на срез (изгиб) гвоздей.
За расчетную силу среза принимают распор, который может возникнуть при аварийном состоянии стропильной системы. В общем, в расчет гвоздевого соединения схватки со стропилом вводят распор (H), которого нет, при нормальной работе стропил.
рис. 8. Узел крепления схватки
Еще раз напомним, статическая неустойчивость безраспорной стропильной системы проявляется только в крышах, где нет возможности закрепить коньковый прогон от горизонтального смещения. В домах с вальмовыми крышами и в домах с фронтонами из кирпича и камня, безраспорные стропильные системы вполне устойчивы и в мероприятиях по обеспечению устойчивости нет никакой необходимости. Однако «противоаварийные» конструкции — схватки, устанавливать все же надо.
При установке шпилек или болтов для крепления схваток обратите особое внимание на диаметр отверстия под них. Он должен быть равным диаметру шпилек (болтов) или даже меньше его на 1 мм. В аварийной ситуации схватка не будет работать до тех пор, пока не выберет зазор между шпилькой и стенкой отверстия в это время низ стропильных ног «разъедется» на несколько миллиметров или сантиметров (зависит от высоты установки схватки), что может подвинуть или выкрутить мауэрлат и разрушить карниз стен, а в распорных стропильных системах, где мауэрлат жестко закреплен — «раздвинуть» легкие стены.
Работающее на изгиб стропило, передающее распор на стены, должно иметь две закрепленные опоры.
Берем те же варианты стропильных схем и заменяем в них нижние опоры с двумя степенями свободы (ползуны) на опоры с одной степенью свободы (шарниры). Просто, где их нет, прибиваем к низу стропильной ноги опорные бруски. Обычно используется брусок длиной около метра и сечением 50×50(60) мм с расчетом гвоздевого соединения. Либо делаем опору на мауэрлат в виде зуба. В первом варианте расчетной схемы, в коньке там где стропила горизонтально оперты на прогон, сшиваем верхние концы стропильных ног гвоздевым боем или скрепляем болтом и получаем, таким образом, шарнирную опору.
рис. 9. Стропила упертые обоими концами в мауэрлат и прогон показывают распор
Расчетные схемы стропильных систем меняются незначительно (рис. 9), все внутренние напряжения сжатия и изгиба остаются прежними, но в нижних опорах стропил появляется распор равный H = (qL/2)×ctg µ, (кг). В верхних узлах распор в одной стропильной ноге уничтожается противоположно направленным распором от конца другой стропильной ноги, поэтому здесь он не приносит особых хлопот. Однако концы стропильных ног, упертые непосредственно друг в друга или через прогон, могут быть проверены на смятие древесины, хотя в большинстве случаев этого не требуется.
По сути, распорные наслонные стропила это переходная схема между безраспорными наслонными и висячими стропилами. В них уже просматривается схема висячих стропил, но рудимент в виде конькового прогона еще остается. Когда стропила низом уперты в стены, а верхом друг в друга, то прогон здесь как пятое колесо в телеге. С одной стороны вроде и не помешает, а с другой — можно и без него обойтись. Стропильная система проявляет двойственность своей работы, которая зависит от плотности прилегания верха стропил к прогону и друг к другу. Вектор силы давящий на коньковый узел распределяется и на стропильные ноги, и на прогон. При просадке, в результате усадки стен или прогибе от собственного веса, прогон уходит из работы и вектора сил полностью распределяются по стропилам, а сами стропила при этом превращаются в висячие.
В распорных стропильных системах назначение у схватки несколько иное — она в аварийных ситуациях работает на сжатие. Вступая в работу, она снижает распор на стены низа стропильных ног, но полностью его не снимает. Она сможет его снять полностью, если будет расположена в самом низу закрепленная между концами стропильных ног, но это уже другая конструктивная схема и схватка в ней уже называется затяжкой.
Что же изменяется с включением в схему схватки? Не будем нагружать вас раскладкой векторов сил, просто представьте предаварийную ситуацию, когда на крышу действуют максимальные нагрузки. Там где под коньковым прогоном нет стоек происходит прогиб прогона и наслонные стропила, стянутые схваткой, моментально превращаются в схему висячих стропил со сжатым ригелем, а низ стропильных ног получает распор по соответствующей расчетной схеме. Там где под коньковым прогоном есть стойки либо прогон жесткий, схватка то же работает на сжатие и низ стропильных ног тоже передает распор, но более слабый так, как верх стропил держит коньковый прогон. Однако расчет производится по наихудшему сценарию.
Применение распорных наслонных стропильных систем требует учета влияния распора на стены. Снизить распор можно установкой жестких коньковых прогонов. Для этих стропильных схем будет лучше, если расчетный прогиб конькового прогона получится намного меньше нормированного СНиПом. Старайтесь увеличивать жесткость прогона установкой стоек, подкосов или консольных балок (изменение высоты сечения) либо делайте на нем строительный подъем. Особенно это актуально для домов из легких бетонов, брусовых и рубленных из бревна. Массивные кирпичные, бетонные и панельные дома легче переносят распор на стены.
Следует заметить, что под распором понимается горизонтальное усилие, возникающее от скатывающегося по стропильной ноге сжимающего напряжения S. Иными словами, распор — это горизонтальный вектор сил появляющийся от действия вертикальной нагрузки. Не нужно путать его с распором от прогиба стропил. В расчетной схеме стропила считаются стержневыми элементами, не имеющими высоты, поэтому распор от прогиба не учитывается. На это и направлено нормирование прогиба в строительных конструкциях. СНиП, вводя нормированные величины прогиба, приближает идеализированные расчетные схемы к реальным. Другим словами если прогиб строительной конструкции не превышает нормируемого, то и задумываться о распоре от прогиба не следует, его как бы нет. Хотя на самом деле он есть и в распорной схеме он проявляет себя в больше степени, чем в безраспорной. На распор от прогиба нужно обращать внимание при строительстве стен дома из газобетонов. Это блоки абсолютно не держат изгиб и могут быть разрушены распором даже от прогиба стропил. Не делайте на этих стенах систем распорных стропил. В других случаях распор от прогиба не наносит особого вреда, например, в кирпичных стенах его воспринимает упругость мауэрлата и стального крепежа.
Стропильная система, сделанная по распорному варианту, статически устойчивая система при любых сочетаниях нагрузок и требует жесткого закрепления мауэрлата на стене. Для удержания распора стены должны быть достаточно массивными либо снабжены неразрывным монолитным железобетонным поясом по всему периметру (как обруч на деревянной бочке). В аварийных ситуациях, в отличие от безраспорных систем, в распорной системе работающая на сжатие схватка не спасает положения, она лишь частично уменьшает распор, передающийся на стены (рис. 10.1). Для того чтобы аварийных ситуаций не произошло мы и собираем нагрузки действующие на крышу по максимуму.
Рис. 10.1. Работающая на сжатие схватка частично снимает распор со стен
Расчет стропильной системы с введенной в нее сжатой схваткой делается по двум сочетаниям нагрузок. Сечение стропильной ноги подбирается по максимальному изгибающему моменту и прогибу без учета работы сжатой схватки. Представьте, что на крыше действуют неравномерная нагрузка: на одной стороне ската снег лежит, а на другой он стаял или сполз. Изгибающаяся стропильная нога просто толкнет сжатую схватку и будет работать как обычная однопролетная балка. Подбор сечения сжатой схватки и определение распора на стены, наоборот, будем производить для равномерно распределенной нагрузки по обоим скатам. В этом случае схватка будет сжата с обеих сторон и получит максимальное напряжение сжатия, низ стропильной ноги будет отдавать пониженный распор на стену, а сама стропильная нога превратится в неразрезную балку на трех опорах.
Доказательство.
« назад далее »
Источник: «Конструкции крыш. Стропильные системы» Савельев А.А.
Как построить двускатную крышу без потолочных балок
Требуются ли потолочные балки?
Ну да, да они! Очень нужно. Потолочные балки необходимы для здоровья вашего здания. Без них давление и вес крыши, давящие на ваши стены, вызовут большую нагрузку на здание и могут привести к сдвигу ваших стен.
Что является альтернативой использованию стропил для каркаса крыши?
Завязки для воротника
Какая крыша лучше вальмовая или двускатная?
Плюсы: Шатровые крыши более устойчивы, чем двускатные.Внутренний наклон всех четырех сторон делает его более прочным и долговечным. Шатровые крыши отлично подходят как для сильного ветра, так и для заснеженных районов. Минусы: Шатровые крыши дороже в строительстве, чем двускатные.
Сколько стоит построить двускатную крышу?
Средняя стоимость крыши площадью 90 004 фута составляет от 14 500 до 18 400 долларов, при этом большинство домовладельцев тратят около 16 000 долларов на двускатную крышу площадью 1500 кв.
Являются ли потолочные балки несущими?
Какова несущая способность потолочных балок? Если у вас плоская крыша, потолочные балки и подвесные балки служат только для поддержки потолка.Они не будут поддерживать нагрузку скатной крыши — это роль подкосных балок.
Являются ли потолочные балки структурными?
Потолочная балка 2×4 проходит под прямым углом к балке и стропилам через 12-футовый пролет помещения. Нам сказали, что балки не обеспечивают структурную поддержку и предназначены только для крепления плоского потолка.
Нужны ли потолочные балки для вальмовой крыши?
Упор, о котором следует беспокоиться, находится в хвостовой части обычных стропил.Если вы строите квадратную вальмовую крышу, то можете обойтись без потолочных балок.
Что лучше стропила или фермы?
Безусловно, фермы используются чаще, чем стропила. Они более экономичны в строительстве и обеспечивают такую же или большую прочность крыши. Есть многое, что может понравиться. Однако фермы не дают вам возможности для творчества в дизайне дома, которую позволяют стропила.
В чем разница между балкой и стропилом?
Основное различие между балкой и стропилом заключается в том, что балка представляет собой горизонтальный конструктивный элемент, передающий нагрузку от перекрытия к балкам, обычно идущий перпендикулярно балкам, а стропила являются конструктивными элементами в архитектуре.
Как далеко могут пролететь фермы без поддержки?
Фермы могут иметь пролет примерно до 90 футов, хотя очень длинные пролеты ферм сложнее доставить, возвести, закрепить и правильно установить.
Нужны ли вам хомуты на каждом стропиле?
Хомутные стяжки, вероятно, не понадобятся, если для крепления стропил к коньку использовались утвержденные металлические соединители. Там, где они требуются, они должны быть установлены на каждом втором стропиле, где стропила находятся на 24-дюймовых центрах.Завязки воротника, вопреки распространенному мнению, не препятствуют растеканию стен.
В чем разница между собором и сводчатым потолком?
Сводчатые и соборные потолки Сводчатый потолок поднимается вверх с обеих сторон, образуя пик. С другой стороны, соборные потолки определяются своей симметрией: они имеют две равные наклонные стороны, которые встречаются в более высокой точке посередине и часто соответствуют форме крыши.
Коньковая доска или коньковый брус? Какая нужна моя крыша? :: Вейерхойзер
Это очень распространенный вопрос, который наша команда инженеров технической поддержки часто обсуждает с дизайнерами. Разница между коньковой доской и коньковой балкой сводится к тому, спроектирована ли крыша как крыша компрессионного или структурного типа. Хотя существует и третий тип кровли при использовании инженерных деревянных изделий Weyerhaeuser, о которых вы можете прочитать ниже.
Стив Рудовски, территориальный менеджер Trus Joist Weyerhaeuser, собрал модель, чтобы продемонстрировать разницу между двумя типами каркаса крыши, которая определяет, нужна ли вам коньковая доска или коньковая балка.
Компрессионная крыша
Кровельная система с традиционным каркасом – это система, построенная в соответствии с положениями Международного жилищного кодекса (IRC). Эта система также известна как компрессионная крыша или «предписывающая крыша», поскольку детали конструкции прописаны в нормах. Он может использоваться для крыш с уклоном от 3:12 до 12:12 и в основном строит треугольник, соединяя две противоположные стропила потолочной балкой/стяжкой на их нижних концах.Коньковая доска соединяет верхние концы стропил, образуя вершину треугольника. Обычно потолочная балка, идущая от противоположных наружных стен, соединяет нижние концы стропил вместе, образуя основу и завершая треугольник. См. пример поперечного сечения крыши, показанный ниже.
С ненесущей коньковой доской вверху две противоположные стропила в основном поддерживают друг друга. Под нагрузкой стропила будут испытывать как осевые, так и изгибные напряжения. Потолочная балка (натяжная стяжка) на нижнем конце стропила сопротивляется тяге, возникающей, поскольку эти концы имеют тенденцию смещаться наружу и толкать опорную стену.Общая система (коньковая доска, стропила, хомуты и потолочная балка) определяется IRC. Дополнительную информацию о крышах см. в главе 8 IRC 2018 года.
Weyerhaeuser EWP обычно доступен длиной до 48 футов. Они часто используются строителями в качестве заменителей обычных деревянных изделий, таких как 2×8 и 2×10, в крышах с традиционным каркасом. Строители могут предпочесть один длинный кусок микроллама там, где им пришлось бы использовать несколько кусков пиломатериала, например, для изготовления длинной коньковой доски.
Эта замена иногда создает запросы на запечатанную документацию/расчеты, потому что используемый продукт является «разработанным» и не указан в строительных нормах. Эти запросы не являются необходимыми или обязательными. Чтобы считаться заменой любой из системных частей, Weyerhaeuser EWP должен быть эквивалентным или лучше, чем элемента, который он заменяет. Проще говоря, это означает, что продукт EWP должен быть такого же/большего размера и такой же/более высокой прочности, чем заменяемая деталь.Дополнительную информацию о замене см. в Техническом справочнике Weyerhaeuser 1502.
Например, мастер может использовать для коньковой доски 40-футовый кусок микроллама размером 1 ¾″ x 9 ¼″ вместо трех или четырех кусков пиломатериала размером 2×10. Это было бы приемлемо, поскольку Microllam имеет аналогичные размеры. Для этой замены документация/расчет не нужны.
Структурная крыша
Этот тип крыши аналогичен конструкции пола, где балки имеют структурные опоры/опоры на каждом конце.Конструктивные уклоны крыши обычно варьируются от 0:12 до максимум 12:12.
Структурные крыши обычно имеют коньковые балки на верхних концах вместо коньковой доски, описанной выше для сжатых крыш. См. пример, показанный ниже. Вальмовые элементы и ендовы в несущих крышах также считаются несущими балками, что означает, что они имеют опору на каждом конце и поддерживают реакции от присоединенных балок крыши. Расчеты для балок и балок в системе несущей крыши могут быть произведены с использованием программного обеспечения Forte ® WEB или Javelin ® .
Weyerhaeuser EWP Крыша
Этот тип крыши представляет собой запатентованную систему, в которой используются стропила и потолочные балки TimberStrand LSL, а также вальмовые, ендовные и коньковые элементы Microllam LVL или TimberStrand LSL. Геометрия крыши, требуемые размеры элементов и сведения о соединениях указаны в нашем Руководстве по проектированию системы крыши, TJ-9005. Подобно компрессионной крыше, построенной в соответствии с IRC, эта система также носит предписывающий характер. Здесь покрытый скат крыши может варьироваться от 4:12 до 12:12 и иметь расстояние между стропилами до 24″ по центру.
Информация и подробности, представленные в руководстве, основаны на испытаниях, проведенных компанией Weyerhaeuser для демонстрации эквивалентности традиционным каркасным системам. Любая система, построенная с использованием этого руководства, должна полностью основываться на этом руководстве, без замены материалов/деталей. Как и в случае компрессионных крыш, образуемая система имеет треугольную форму с коньковой доской, двумя стропилами и потолочной стяжкой внизу. Как и в случае компрессионных крыш, расчеты элементов не могут быть предоставлены для отдельных элементов, поскольку большая часть информации основана на тестировании системы или продуктах, которые соответствуют или превосходят нормативные требования.
Свяжитесь с представителем Weyerhaeuser по поводу вашего следующего проекта
Найдите моего представителя
Как собрать разборную раму крыши
Свежесобранная разборная рама крыши
Это долгожданный пост о сборке ответного каркаса крыши. Эта запись документирует детали сборки моего взаимного каркаса крыши, включая тип используемой древесины, количество стропил и сам рабочий процесс. Я надеюсь, что это будет полезно для тех, кто хочет попробовать построить подобную рамку.Я надеюсь, что из-за общего отсутствия информации о взаимном строительстве крыш в Интернете этот ресурс станет основным. Поехали…
Подъем ответной крыши
Что такое ответная крыша?
Спаренная крыша — это красивая и простая самонесущая конструкция, состоящая всего из трех стропил и любого мыслимого количества (в пределах разумного, конечно). Взаимные крыши не требуют центральной опоры, их можно быстро построить, и их можно построить с использованием круглых столбов или габаритных пиломатериалов (возможно, с некоторыми творческими надрезами).Они чрезвычайно прочны, идеально подходят для круглых зданий, а также очень подходят для живых крыш. Взаимная конструкция крыши была разработана Грэмом Брауном в 1987 году.
Каркас крыши My Reciprocal
Вот некоторые характеристики моего ответного каркаса крыши:
- 14 основных стропил
- Столбы из черной акации, за исключением дуба с одним штифтом (используется зеленого цвета)
- Все стропила имеют диаметр примерно 5 дюймов на верхнем конце стоек (тяжело!)
- 14 второстепенных стропил
- Булавочный дуб и немного белой акации (используется в основном зеленая)
- Диаметр 3-4″ на верхнем конце стоек
Каркас крыши состоит из 28 опор.Эта рама сидит на стенах моего несущего дома из самана.
Обратите внимание на «палку Чарли», поддерживающую крышу во время строительства
Стик Чарли
Вам понадобится прочная центральная стойка или «палка Чарли», чтобы временно подпирать стропила. Вы можете либо найти столб с естественной буквой Y наверху, либо найти действительно прочный столб и прибить к нему два 2×4, чтобы первое стропило не захотело соскользнуть. Увидел, что чарли придерживаются нужной высоты, исходя из того, какой будет уклон вашей крыши и высота ваших стен.Там немного математики. Кроме того, постарайтесь оставить его, возможно, немного длинным, потому что крыша может осесть, когда вы вытащите палку.
Подкрепите свой пост фигурными скобками. Не беспокойтесь о том, чтобы закопать его — просто потом будет намного сложнее достать его. У вас должен быть кто-то, кто будет наблюдать за палкой, пока поднимаются первые несколько стропил, чтобы убедиться, что она устойчива.
Установка стропил
Сдвиньте свое первое стропило вверх по стене (или каркасу стены) и вверх на палку Чарли.Оставьте немного дополнительной длины вверху и у стены. (Вы всегда можете определить точную длину карниза позже.) Решите, будете ли вы двигаться по часовой стрелке или против часовой стрелки, возьмите следующий шест и прикрепите его поверх первого, за точкой контакта палки Чарли. (Вы хотите, чтобы палка Чарли оказалась за пределами внутреннего круга.)
Марк слегка надрезает стропила, прежде чем связать его толстой проволокой
Свяжите его прочной толстой проволокой, чтобы он не скользил. Возможно, вы захотите привязать его к каркасу стены, или, если вы делаете несущий дом из самана (как я), вы должны были закопать крепких мертвецов в своих стенах с проволокой, чтобы прикрепить стропила.(Мои мертвые люди и проволока не были идеально расположены или идеально прочны, и многие столбы были прикреплены слабо или вообще не прикреплены. Ничего страшного.)
Продолжайте движение по кругу. Пространство между каждым стропилом (у стены) должно быть примерно ровным. Равномерность также приведет к более круглому внутреннему кольцу (отверстию в верхней части крыши). В начале процесса определите, насколько большим должно быть ваше внутреннее кольцо, и используйте направляющую, например большую тарелку или диск, чтобы равномерно установить стойки.
Последнее стропило
В зависимости от того, насколько тугая или свободная у вас рама, последняя стропила может оказаться слишком тугой. Не волнуйтесь, если это так. (Оба раза мне было очень туго.) Последнее стропило скользит поверх предыдущего стропила и под самую первую стойку. Если это тугая посадка, вы все равно должны быть в состоянии установить стропило на место. (В этом всегда помогут дополнительные руки!) Как только он будет на месте, привяжите его проволокой. Теперь вы готовы удалить палочку Чарли!
Извлечение джойстика Чарли
Снимите скобы, возьмите мини-кувалду и выбейте палку Чарли из ее опорного положения.Если все пойдет хорошо, ваша крыша теперь будет нести собственный вес! (Кажется очень маловероятным, что кто-то действительно мог все испортить, что привело бы к коллапсу… не бойтесь… страшный не , а !)
Теперь у вас есть самонесущий ответный каркас крыши! Этот процесс может занять всего утро, если у вас достаточно дополнительных рук. Мне помогли еще пять человек, и мы закончили раму примерно за пять часов.
Второстепенные стропила
Вы можете выбрать много второстепенных стропил, а-ля Тони Ренч, или только одну стойку между каждой основной парой.(Или ни одного!) Теперь я не могу говорить об этом со абсолютным авторитетом (да и о чем-то другом, на самом деле…), но моя собственная конструкция второстепенных стропил была довольно простой. Следуя по спирали, я поднял каждое второстепенное стропило по отдельности, предварительно просверлил отверстие в шесте и в основном стропиле и вбил в каждое гигантский (может быть, 5 дюймов в длину?) гвоздь с шипом. (Позже, после укладки настила, я вбил второй шип в каждый столб.) Вот и все. Это было единственное крепление сверху к раме.
Теперь я мог бы углубиться в детали всего этого процесса, но пока остановлюсь на этом.Если у вас есть вопросы по строительству ответной крыши, свяжитесь со мной! Кроме того, я настоятельно рекомендую следующие ресурсы для получения дополнительной информации о строительстве. Удачи!
Другие взаимные ресурсы крыши
Ways To Hanging Rafters – Модернизированный дом
Установка подвесных стропил – это не только мастерство, но и искусство. Огранка Birdsmouth уже некоторое время является стандартом, но альтернативы, такие как VPA, также являются отличным выбором. Будь то резка шпилек или стяжек для стропил, следите за нами, пока мы изучаем лучшие альтернативы вырезанию птичьего рта.
Если вы знакомы с обрамлением, то вы, вероятно, работали с вырезами «птичья пасть». Эти стили разрезов позволяют соединять балки крыши со стеновой пластиной конструкции. Кроме того, чтобы попросить магазин нарезать древесину, есть и другие альтернативы! Какие еще есть варианты огранки «птичья пасть»?
Несколько альтернатив вырубке «птичий рот»:
- Стяжки с металлическим каркасом
- VPA (соединители с переменным шагом)
- Резка шпилек
Какой бы вариант вы ни выбрали, он должен быть выполнен таким образом, чтобы он мог выдержать нагрузку крыши.Кроме того, убедитесь, что вы соединяете крышу, а не просто балансируете ее на настенной пластине.
Вы должны выполнить альтернативу так, чтобы она работала так же, как и соединение «птичья пасть». В этом руководстве объясняются другие параметры и рассказывается, как их выполнить. Кроме того, мы объясним, почему некоторые люди предпочитают альтернативы, чтобы вы могли решить, как лучше всего подойти к своему проекту.
В чем смысл огранки «Птичья пасть»?
Чтобы выбрать отличную альтернативу, вам нужно понять, как работает разрез «птичий рот».Таким образом, вы можете применять те же принципы при выборе альтернативного маршрута. Это потому, что альтернатива должна будет выполнять более или менее ту же работу, что и разрез птичьего рта.
Этот специальный разрез позволяет крепить балки к настенной пластине. Тот факт, что он соединяется со стеной, позволяет балке быть несущей. Вы также можете наклонить срез, чтобы изменить наклон крыши. В целом, соединение «птичий рот» обеспечивает соединение между каркасом крыши и стеной. Кроме того, это помогает распределить нагрузку по крыше, чтобы она не обрушилась.
причины, по которым люди могут хотеть альтернативу огранки Birdsmouth
Вырезать такую форму соединения относительно легко. Тем не менее, совместные разрезы могут занять много времени. Кроме того, на использование этого совместного сокращения уходит много времени на подготовку. Если вы хотите быстро закончить кровельные работы, то птичий рот не подойдет для этого.
Еще одна причина, по которой людям может понадобиться альтернатива, связана с размером их проекта. Если вы строите крышу на небольшом сарае, вам не нужно использовать птичий рот.Кроме того, потолок для небольшого сарая не будет иметь большого веса. Кроме того, он, скорее всего, не будет иметь крутого склона или уклона.
И, наконец, большинство людей не являются профессиональными рамщиками. Поэтому они не стремятся делать большие проекты. Например, для строительства крошечного дома не нужен птичий рот. Это потому, что крыша такая маленькая. Есть и другие способы поддержать вес крыши, кроме этих разрезов.
Стяжки для стропил и металлический каркас вместо Birdsmouth
Стяжка для стропил может помочь предотвратить выдавливание балок наружу и вниз по стене.Это также поможет уберечь крышу от обрушения. Конечно, все зависит от того, насколько велика будет ваша крыша.
Если вы строите крышу для своего сарая или крошечного дома, этот вариант вам подойдет! Вам также нужно будет добавить металлический каркас. Это нужно для того, чтобы ваша крыша была устойчивой.
В этом варианте ваши балки будут балансировать на настенной пластине. Балансировка крыши не идеальна для дома, но это можно сделать для сарая или крошечного домика. Имейте в виду, что все зависит от уклона вашей крыши.Вам нужно будет рассчитать все, чтобы знать, является ли это хорошей альтернативой для вас правильно.
VPA (соединители с переменным шагом)
Соединители с переменным шагом изготовлены из оцинкованной стали. Это помогает прикрепить балки к верхней настенной плите. Это избавляет от необходимости делать какие-либо угловые разрезы.
Кроме того, с VPA ваше рабочее время будет довольно быстрым. Единственным отличием соединителей с переменным шагом является ограничение уклона крыши. Эти соединители подходят для наклонов от 3:12 до 12:12.
Вам нужно будет использовать HCP (угловые пластины для бедер) в дополнение к VCA. HCP — это та же концепция, за исключением того, что она крепится к угловому элементу. Угловое крепление помогает распределить вес по всей раме.
Резка шпилек
Другой вариант — обрезать шпильки. Вам нужно обрезать их под тем же углом, под которым вы хотите, чтобы ваша балка сидела. Балка будет ровно прилегать к шпилькам. Однако вам нужно будет сделать это таким образом, чтобы он все еще выдерживал нагрузку веса.В дополнение к нарезанию шипов вы можете чередовать с VPA. Используйте HCP в углах. Это поможет правильно распределить нагрузку.
Смешивание альтернатив
Если хотите, можете чередовать несколько вариантов. Некоторые из перечисленных опций имеют ограничения. Например, зависимость исключительно от обрезки шпилек может иметь много рисков. Например, ваша балка может скользить. Здесь и там может помочь VPA или пара порезов птичьего рта.
Это не полностью избавляет от необходимости использовать стыковые разрезы.Тем не менее, это уменьшает количество, которое вам нужно сократить. Вы также можете выбрать угловые разрезы с разрезом шпильки. Это может помочь каркасу вашей крыши соединиться, а не просто сидеть или балансировать.
Дополнительные советы и меры предосторожности
Сделайте правильные измерения для любой альтернативы, которую вы выберете
Всегда следите за тем, чтобы рама крыши соединялась, а не просто балансировалась. Потратьте время, чтобы правильно измерить каждый компонент. Это очень важно, чтобы ваша крыша была устойчивой.Неправильный расчет может отбросить ваш проект назад. Мало того, это может быть опасно!
Будьте умны в своих действиях
Конечно, ты умница! Если бы это было не так, вы бы это не читали! Бывают ситуации, когда конкретные альтернативы невозможны. Например, вы не хотите использовать обрезку шипов при строительстве дома. Это связано с тем, что вес крыши настолько велик, что она будет скользить. Удостоверьтесь, что если вы делаете резку шипами, вы используете другую альтернативу.
Ознакомьтесь с местными требованиями к зданию
В некоторых штатах требуется получить разрешение, прежде чем выбирать альтернативу. Опять же, если это для небольшой структуры, то все должно быть в порядке. Тем не менее, вам необходимо проверить требования к зданию для более крупных структур. Требования к зданию установлены для обеспечения максимальной безопасности. Срезать углы потенциально может подвергнуть вас или кого-то еще риску.
Альтернативы предоставляют больше возможностей
Теперь, когда вы знаете об альтернативах птичьей пасти, вы можете проявить творческий подход к своему проекту! Куполообразные крыши на круглом навесе были бы уместны! Как вы собираетесь проявить творческий подход к своим планам?
Убедитесь, что это безопасно
Имейте в виду, что цель состоит в том, чтобы найти альтернативу, которая делает ту же работу, что и разрез птичьего рта.Если вы найдете альтернативу, которая не несет веса, то этот выбор не будет идеальным. Хотя поначалу может показаться, что это удержит вашу структуру; в конце концов, он рухнет, что приведет к серьезным травмам и даже смерти.
В ваших местных требованиях к зданию должно быть указано, какие альтернативы вы можете использовать. Поскольку вам необходимо будет приобрести разрешение на строительство, у вас будут люди, наблюдающие за вашим проектом. Так что имейте это в виду, если вы думаете о том, чтобы быть подлым.Если вас поймают, это огромный штраф, и вы также будете вынуждены закрыть свой проект. Возможно, вам даже потребуется нанять специалиста для будущих строительных проектов.
Связанные вопросы
Вы должны использовать разрез птичьего рта?
Вам не нужно резать птичий рот, нет. Хотя именно этот совместный разрез позволяет распределить нисходящий вес. Есть и другие альтернативы. Однако это сделает то же самое. Если вы решите не использовать этот разрез, убедитесь, что вы выбрали безопасную альтернативу.
Сколько можно вырезать из птичьего рта?
Срез птичьего рта должен быть не глубже 1/2 ширины древесины. Также она должна быть не менее 1/3. Это потому, что он должен иметь адекватный баланс. Слишком мелкий срез не обеспечит достаточной устойчивости. Он не сможет нормально выдерживать вес.
С другой стороны, слишком глубокий порез снижает прочность. Если рама предназначена для более массивной крыши, это может привести к поломке рамы.Поэтому рекомендуется правильно измерять и резать.
Требуется ли утверждение вашего альтернативного метода?
В зависимости от вашего города или округа вам может потребоваться одобрение альтернативы Birdmouth. Заранее проконсультируйтесь с местными строительными властями.
Подведение итогов
Некоторые люди предпочитают стрижку «птичьим ртом» в качестве альтернативы стрижке, так как для некоторых это может быть сложно. Кроме того, они нервничают, что не смогут сделать это правильно.При выборе альтернативы важно, чтобы вы выбрали ту, которая также несет вес. Кроме того, вы можете комбинировать несколько альтернатив, чтобы получить максимальную выгоду для вашего строительного проекта.
Родственные руководства
Хизер Роббинс
Хизер — страстный писатель, который любит все, что делается своими руками. Повзрослев, она научилась всему, от ремонта дома до дизайна, и хочет поделиться своими советами с вами. Когда она не пишет, она обычно гуляет или ищет свой следующий проект «сделай сам».
Последние публикации
ссылка на коммунальный насос против дренажного насоса: какой из них лучше?Коммунальный насос против дренажного насоса: какой из них лучше?
Вода там, где не хочется, всегда большая проблема. Будь то в подвале или в низине во дворе, избавиться от него может быть приоритетной задачей. Многие домовладельцы сразу думают о насосе, когда…
ссылка на Можно ли использовать медную трубу для природного газа?Можно ли использовать медную трубу для природного газа?
Во многих районах страны природный газ является предпочтительным топливом для отопления домов и нагрева воды.