Стропильная система двухскатной крыши — устройство, крепление , схема
Стропильная система – это наиболее простая конструкция крыши, которая используется в строительстве. Для ее монтажа используют всего несколько элементов – согласно конкретным размерам кровли, количество этих деталей может становиться больше или меньше. С одной стороны, процесс достаточно простой, однако для того, чтобы справиться с этим самостоятельно, необходимы определенные знания в области возведения двускатной крыши. Только опыт и хорошие познания в технологиях помогут добиться качественного результата при монтаже.
Как выглядит двускатная крыша?
Особенности ее конструкции можно определить уже из самого названия: она состоит из двух скатов, которые имеют прямоугольную форму. Зачастую специалисты следят за тем, чтобы скаты имели одинаковые параметры, хотя в современном строительстве существуют и ассиметричные варианты – здесь скаты могут отличаться по своим размерам.
Скаты обязательно устанавливают друг к другу под конкретным углом – он называется наклоном.
Коньковый брус играет роль линии соприкосновения – это еще одна часть стропильной системы. Он составляет наивысшую точку на крыше и называется коньком.
Также здесь имеются две боковые полости между скатами – фронтоны. Их основное отличие – это треугольная форма. Как только сконструирована крыша, боковину облицовывают панельными или листовыми материалами: это могут быть доски, ОСП, фанера и другие.
Как выглядит система стропильной двускатной крыши?
В основе конструкции скатов лежат стропильные ноги – по-другому их называют стропилами. Чаще всего они изготавливаются из качественных досок или брусьев, но бывают и стальные варианты. Если конкретно рассматривать домостроение, то здесь применяется исключительно древесина. Она болеет простая в использовании, да и по цене выигрывают у своих аналогов.
Однако двускатная крыша состоит не только из стропил. Такая конструкция предполагает наличие еще нескольких обязательных элементов. Подробнее рассмотрим их в следующем пункте.
Основные составляющие двускатной крыши
Двускатная крыша состоит из следующих деталей и компонентов:
- Мауэрлат. Выглядит этот элемент как балка, которая непосредственно упирается в стропилы. Основная цель этого элемента – грамотное распределение нагрузки от стропильных ног до основания стен. Если не установить данную конструкцию, то давление стропил на стены будет точечным – такие места вызывают дополнительное напряжение в конструкции, что в результате может привести к появлению трещин на стенах.
- Коньковый брус (также его называют коньком или прогоном). Он стыкует места соединения стропильных ног. Этот элемент не всегда можно увидеть в конструкции стропильной крыши – в некоторых вариантах кровли отказываются от его установки.
- Затяжки. Их тоже можно увидеть не в каждом варианте конструкции. Они монтируются на висячих стропилах, если конструкция устанавливается на широкий дом.
- Балки перекрытия – отвечают за формирование потолка и пола в части чердака.
- Лежень (вариант балки перекрытия). Это еще одно вспомогательное основание для стоек, которые фиксируют стропила. Увидеть можно не в каждой конструкции.
- Бабки – поддерживают стропильные ноги. Дополнительный элемент используют только, если длина пролета дома более 6 метров.
- Подкосы или диагональные подпорки. Если опорных стоек недостаточно, чтобы стропильная система была надежной, то устанавливают их дополнительно к конструкции.
- Также в некоторых случаях используются опорные стойки для конькового прогона. Если стропильная конструкция имеет слишком большую массу, то без них просто не обойтись. В этом случае специалисты собирают все строение под кровельным материалом (например, таким материалом может служить керамическая черепица).
Типы стропил
В конструкции двухскатной крыши может присутствовать два вида стропил: наслонные и висячие.
Наслонные стропила получили такое наименование за счет принципа их сооружения: они упираются своими нижними концами на стены, а верхними касаются конькового прогона.
Такие элементы принимают на себя большую нагрузку, которая и может стать причиной появления дополнительных изгибов. Такая конструкция отличается особой прочностью, надежностью и имеет хорошую несущую способность. В верхней части, где стропила упираются в конек, можно увидеть несколько видов крепления:
- Крепеж производится у конька;
- Крепеж установлен между собой, но упирается все равно на конек.
Висячие стропила могут быть использованы не в каждом случае: их устанавливают только, если стены расположены на расстоянии не более 12 метров. В этом случае стропила будут упираться своей нижней частью в стены, а верхние соединены исключительно между собой (обычно здесь нет конькового прогона). Поэтому при большом разлете несущая способность значительно снижается.
При установке висячих стропил необходимо учитывать их значимый недостаток – на стены дома оказывается слишком большая опорная нагрузка. Для снижения давления устанавливают затяжки, которые формируют жесткий треугольник.
Также в качестве затяжек могут использоваться балки перекрытия. Если же вы хотите дополнительно усилить конструкцию висячих стропил, то обязательно придется установить стойки и подкосы.
Особенности монтажа стропильной системы двускатной крыши различных видов
Поскольку виды стропильных систем имеют конструктивные особенности, то и технология их сборки будет значительно отличаться. Ниже подробнее разберемся, что из себя представляет каждый вариант.
Технология монтажа наслонных стропил
Специалисты говорят о том, что при монтаже наслонных стропил необходимо придерживаться конкретной технологии сборки. Для начала необходимо установить две опорные стойки с краев, которые располагаются под опорным брусом. Они выполняют сразу несколько задач – конструкция подпирает брус, а также формирует фронтоны здания. В нижней части они соединяются с мауэрлатом. При монтаже их необходимо устанавливать исключительно по вертикали – при этом верхние торцы располагаются в горизонтальном положении.
Чтобы соблюдать эту технологию, нужно натянуть прочную веревку – проверить горизонтальность можно с помощью уровня. Если специалист обнаруживает некоторые отклонения, то низку опору необходимо будет поднять с помощью деревянных подпорок.
По уровню горизонтальной нити начинают устанавливать промежуточные опорные стойки, соблюдая обязательный шаг в 2-2,5 метра. Временные крепежные элементы подпирают эти конструкции, чтобы брусы стоек не сместились: для этого используются затяжки и подпорки. Далее на стойках укладывается коньковый брус, который там же и закрепляется.
Монтаж стропил двускатной крыши обязательно производится попарно. Неважно, с какой стороны вы решите начать монтаж конструкции. Сразу нужно закрепить конструкцию к коньку и мауэрлату. Основной момент, за которым нужно следить – это расстояние между ногами. Оно высчитывается, исходя из тяжести кровельного материала и его несущей способности. В проекте дома специалисты обязательно указывают этот параметр. Если этого требует конструкция, то устанавливают дополнительные опорные стойки и подкосы.
Установка висячих стропил
А вот монтаж висячих стропил сильно отличается от предыдущего варианта. Вся конструкция собирается в земле: здесь скрепляются стропилы и затяжка. Сначала кровельные фермы собирают в нужном количестве, а только потом их поднимают на уровень крыши. Некоторые специалисты все-таки могут отойти от этого правила и начать собирать стропилы на крыше: они сначала фиксируют одну ферму, а затем переходят к следующей.
Такие фермы из-за своих особенностей конструкции могут весить достаточно много. Именно поэтому специалисты не советуют поднимать их на такую высоту вручную: это будет опасно для мастеров и вызовет ряд сложностей. Поэтому целесообразнее заранее заказать подъемный кран, хотя такое решение и значительно повлияет на себестоимость всей конструкции.
Самый сложный этап в данном случае – это выставить готовые фермы. Заранее планируют шаг между ними и затем устанавливают фермы по месту монтажа – здесь используется временное крепление подпорками и укосинами.
Между соседними фермами специалисты натягивают нить. При ее выставлении необходимо будет проверить два основных условия: натягивать нить следует строго по горизонту, а также ориентироваться на часть конструкции, которая выше остальных.
Далее специалисты поднимают те части конструкции, которые находятся ниже выбранного уровня. Финальный шаг в установке всей системы – это монтаж обрешетки, которая соединяет фермы в единую стропильную систему. Нижняя часть стропил обязательно прикрепляется к мауэрлату.
Правильный расчет стропил
Чтобы крыша дома соответствовала разработанному проекту, необходимо учесть в процессе работы следующие параметры:
- Длин стропильных ног;
- Выбранный шаг для их установки;
- Сечение пиломатериала, который используется в работе.
Высчитать необходимую длину не составит больших сложностей: специалисты при расчете используют теорему Пифагора по формуле c2=a2+b2. Стропила в данном случае играет роль гипотенузы треугольника, а высота крыши и половина ширины дома являются катетами в этой формуле.
Каждый параметр легко можно замерить самостоятельно.
А вот над расчетом шага установки придется немного помучиться, поскольку показатель будет зависеть от массы кровельного материала, а также нагрузок, которые возникают во время выпадения осадков. Чем больше сумма нагрузок на крышу, тем меньший шаг нужно выбирать для установки конструкции. На практике у этого параметра есть определенный интервал: шаг может располагаться в районе от 60 см до 2 м. Метровый шаг обычно применяется в том случае, если в конструкции решено использовать профнастил с большими размерами гофры.
При определении сечения стропильных ног также стоит учесть нагрузку на кровлю, длину стропильных ног и выбранный шаг. Сечение в этом случае прямо пропорционально нагрузке, длине ног и шагу.
В целом же выбирать стропильную систему стоит, исходя из особенностей кровли и размера дома. Уже после того, как вы определитесь, необходимо будет учитывать все особенности строительного процесса.
Стропильная система двухскатной крыши: устройство, узлы
В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой.
За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.
Содержание статьи
Конструкция стропильной системы двускатной крыши
В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).
Схема двускатной крыши
Теперь о составляющих системы и их назначении:
- Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
- Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
- Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
- Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
- Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
- Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
- Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.
В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».
Конструкций стропильных систем довольно много.
В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.
Разница в конструкции наслонных и висячих стропил
С висячими стропилами
Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.
Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.
Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами
Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов
Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже).
Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.
Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).
На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.
Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы
Для мансардных крыш
Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды.
В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.
Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля
Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.
При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди.
При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.
Для больших домов
При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.
Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил
При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).
Прямой и косой прируб для соединения затяжки
Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.
Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции.
Для усиления соединений используются металлические накладки
Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами
При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.
Как устроена мансардная крыша (с чертежами и схемами) читайте тут.
С наслонными стропилами
В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.
Простейший вариант наслонных стропил
Безраспорные схемы и узлы врубок
Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.
Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.
Простая безраспорная система двускатной крыши с наслонными стропилами
Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.
Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.
Такую схему без наличия опыта делать не рекомендуется: при малейшей неточности выполнения появляются распорные силы и конструкция становится нестабильной.
Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.
Вариант крепления стропил без распора на стены
Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения.
Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.
Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.
Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках
Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.
Варианты стропильных систем со схватками
Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.
Схемы стропильных систем двускатных крыш со схватками
К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.
Крепление схватки к стропильным ногам и коньковому брусу
Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.
Как сделать двухскатную крышу (фотоотчет) читайте тут.
Системы наслонных стропил с подкосами
В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).
Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу.
Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.
Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса
Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.
Система стропил со смещенным относительно центра вертикальным прогоном
Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучинистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.
Система для домов с двумя внутренними несущими стенами
Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен.
На промежуточные несущие стены укладываются лежни , нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.
Системы с подстропильными балками
В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.
В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.
Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.
Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона
Для крепления стоек используются гвозди длиной 150 мм и болты 12 мм.
Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.
Стропила: функции, типы, конструкция и установка
Содержание
Стропила представляют собой несущие элементы конструкции, используемые при строительстве крыш. Обычно они проходят от коньковой доски или ребра крыши под наклонным углом к пластине стены крыши, колоннам или балкам крыши, в зависимости от системы поддержки, принятой для всей конструкции крыши.
Подразумевается, что стропила получают нагрузку от кровельного покрытия/пленки, аксессуаров и других элементов, которые могут быть прикреплены к ним. Они также являются важными элементами для сопротивления восходящему давлению ветра на крышах. Стропила могут быть изготовлены из стали или дерева.
Кроме того, они строятся последовательно и укладываются параллельно друг другу, как правило, на постоянном расстоянии друг от друга. Расстояние между стропилами можно определить исходя из проектных требований, типа используемого покрытия крыши, типа и расстояния между прогонами, наличия материалов и т. д.
Рис. 1: Типичные компоненты четырехскатной крыши
Под действием больших гравитационных нагрузок стропила имеют тенденцию выгибаться наружу на стенах. Обычно это случай разрушения конструкции стропил и может привести к обрушению стен, если пролеты длиннее, а стены тоньше. Чтобы решить эту проблему, использовались спаренные стропила, которые представляют собой две противоположные стропила, соединенные вместе горизонтальной анкерной балкой.
Однако такие крыши были конструктивно неустойчивыми, и, поскольку у них не было продольной опоры, они были склонны к растрескиванию или обрушению, вызванному горизонтальным движением. Деревянные стропильные фермы были разработаны позже, в средние века.
Деревянная ферма крыши с перекрестными связями создает стабильную и жесткую конструкцию. Теоретически он должен уравновешивать все боковые силы друг против друга и давить только прямо вниз на опорные стены.
Рисунок 2: Типовая стропильная секция
Функции стропил
Стропила в крыше выполняют следующие функции;
- Служат в качестве несущего элемента для нагрузок и работ на крыше
- Надежно поддерживают прогоны и кровельные листы/покрытия
- Придают жесткость и устойчивость конструкции крыши
- Надежно противостоят нагрузкам от ветра и снега
- Быть способным сопротивляться движениям из-за влажности или температурных изменений
- Быть прочным, обеспечивать удовлетворительные эксплуатационные характеристики и сводить техническое обслуживание к минимуму
Рис. 3: Стропильная конструкция крыши для простой конструкции
Типы стропил
Стропила обычно изготавливаются из дерева или стали.
Стальные стропила популярны при строительстве портальных рам, где они напрямую поддерживаются стальными колоннами и стойками. Деревянные стропила более популярны при строительстве жилых домов, небольших офисов или других небольших построек.
Стальные стропила
Стальные стропила в портальных рамах обычно подвергаются значительному изгибающему моменту и усилиям сдвига от неподвижных и действующих нагрузок от крыши. Для увеличения жесткости стропил вводят вуты на карнизе и на вершине. Боковая устойчивость стропил повышается за счет прогонов или поперечных раскосов. В некоторых случаях стальные криволинейные стропила используются при проектировании промышленных металлоконструкций.
Рисунок 4: Стальная портальная рама, состоящая из стоек и стропил
Деревянные стропила
Деревянные стропила являются популярным вариантом в деревянных/деревянных кровельных конструкциях. Стропила являются частью базовой системы деревянного каркаса и изготавливаются из деревянных пиломатериалов.
Общие стропила образуют наклонные стороны треугольника на традиционной двускатной крыше, которая имеет треугольную форму. Каждая крыша состоит из множества стропил общего или общего назначения. Количество обычных стропильных блоков, необходимых для каждого проекта, в основном определяется размером и масштабом крыши, а также расстоянием, которое должно охватывать каждое стропило. Для соединения деревянных стропил используются гвозди или шурупы.
Стропильные фермы обычно используются при строительстве больших деревянных крыш, но прямые деревянные стропила более эффективны для небольших конструкций. Следовательно, деревянные стропила обычно изготавливаются в форме буквы А, состоящей в основном из стропил, стропильных связей и коньковой доски/вальм.
Затем стропила и наружные стены соединяются потолочными балками. В результате площадь крыши остается сводчатым потолком, который можно отделать изоляцией и гипсокартоном. Его также можно оставить как открытое пространство на чердаке.
Рисунок 5: Типичные компоненты стропила крыши Рисунок 6: Хорошо сконструированное стропило крыши
В то время как самая простая двускатная крыша может быть построена только с одним типом деревянных стропил, самые сложные конструкции крыш могут включать различные типы стропил. деревянное стропило. Часто используемые типы деревянных стропил:
Рисунок 7 : Вид сверху на элементы каркаса крыши
Основное стропило
Основные стропила представляют собой самую большую форму стропил, которые можно найти на концах конструкции крыши в крыше с деревянным каркасом. Они обычно используются для переноски прогона и сидят непосредственно на анкерной балке. Основные стропила проходят от конька крыши к плите стены; они немного тяжелее, чем обычные стропила, и обычно вставляются в анкерную балку на угловой стойке, этажной стойке или стойке дымохода. Основные стропила в сочетании с основными прогонами образуют очень устойчивую систему конструкции крыши.
Рядовое стропило
Основная двускатная крыша строится с использованием простого стропила. Этот стиль стропил начинается от внешней стены и доходит до коньковой доски или пика крыши. Общие стропила крыши используются для расчета высоты крыши и места установки коньковой доски. После установки коньковой доски крыша готова к следующему типу стропил. Меньшие стропила расположены между основными с обеих сторон.
Рисунок 8: Компоненты вальмовой и ендовой крыши
Вальмовое стропило
Это стропила, которые проходят по диагонали между коньком крыши и верхом стеновой плиты, образуя шатровую крышу. Вальмовое стропило соединяется с коньком под углом 45 градусов, в отличие от обычных стропил крыши, которые проходят перпендикулярно вершине крыши. Для изготовления этих стропил можно использовать традиционные методы каркаса, или их можно интегрировать в сборную стальную или деревянную ферменную систему.
Развальцовочное стропило
Развальцовочное стропило — это стропило на линии разжелобка, которое соединяет конек с пластиной стены вдоль линии соединения двух наклонных сторон крыши, которые перпендикулярны друг другу в системе каркаса крыши.
Другими словами, это основное стропило в нижней части вальмовой и ендовой крыши.
Нарожное стропило
Нарожное стропило – это любое стропило, которое короче всей длины наклонной крыши, например, такое, которое начинается или заканчивается на вальме или ендове. Они проходят вверх от верхней части настенной пластины под прямым углом (90°) для упирания в существующее вальмовое стропило. Домкратное стропило — это стропило, которое было укорочено из-за падения на вальмовое стропило или прерывания слуховым окном.
Рисунок 9: Домкратное стропило Valley Рисунок 10: Вальмовое домкратное стропило
Баржевое стропило
Это самое внешнее стропило на конце фронтона, которое иногда используется для формирования выступа крыши. Это одна из двух стропил, которые поддерживают часть двускатной крыши, которая выходит за пределы фронтонной стены.
Конструкция стропил и расстояние между ними
Стропила спроектированы так, чтобы быть конструктивно устойчивыми при воздействии гравитационных и горизонтальных нагрузок, без чрезмерного прогиба или разрушения.
Конструкция стропил часто включает в себя выбор соответствующего класса древесины, размеров и расстояния, которые будут безопасно выдерживать нагрузку на крышу для данного пролета крыши. В большинстве случаев имеются таблицы для подбора стропил.
Рисунок 11: Определения конструкции стропил
Определения
Пролет стропила
Это безопорная длина стропила вдоль его ската – диагональ или гипотенуза прямоугольного треугольника.
Стропильный прогон
Это горизонтальное или горизонтальное расстояние, пройденное стропилом – нижним поясом или основанием прямоугольного треугольника.
Пролет крыши
Пролет крыши обычно равен ширине здания между внешними краями верхних плит стены.
Уклон крыши
Уклон крыши — это степень изменения высоты как отношение пройденного расстояния по горизонтали, обычно выражаемое в дюймах подъема на фут горизонтального участка или см подъема на метр горизонтального участка.
Таблицы расчета стропил
Используя нормативные размеры деревянных стропил Великобритании, можно определить максимальный пролет деревянных стропил, подверженных различным временным нагрузкам в соответствии со стандартом BS 5268-7.5.
Таблица 1 : Максимальный чистый пролет стропила при уклоне более 15 градусов, но менее 22,5 градусов (Класс древесины: C16 ; Прилагаемая нагрузка = 0,5 – 0,75 кН/м 2 )
| 400 mm spacing | 450 mm spacing | 600 mm spacing | ||||||||||||||
| 38 × 95 | 1.798 | 1.752 | 1.633 | |||||||||||||
| 38 × 120 | 2.505 | 2.430 | 2.242 | |||||||||||||
| 38 × 145 | 3. 171 | 3.048 | 2.706 | |||||||||||||
| 38 × 170 | 3.710 | 3,568 | 3,145 | |||||||||||||
| 38 × 195 | 4,247 | 4,086 | 3,579 | 3,579 | 3,579 | 2.009 | 1.954 | 1.816 | ||||||||
| 44 × 120 | 2.760 | 2.654 | 2.410 | |||||||||||||
| 44 × 145 | 3.328 | 3.201 | 2.907 | |||||||||||||
| 44 × 170 | 3.893 | 3.746 | 3.379 | |||||||||||||
| 44 × 195 | 4.456 | 4.288 | 3.845 | |||||||||||||
| 47 × 95 | 2. 109 | 2.050 | 1.903 | |||||||||||||
| 47 × 120 | 2.821 | 2.713 | 2.464 | |||||||||||||
| 47 × 145 | 3.401 | 3,272 | 2,973 | |||||||||||||
| 47 × 170 | 3,978 | 3,828 | 3.480175 | 3,828 | 3.480175 | 3,828 | 3,978 | 3,828 | 3,978 | 3,828 | 3,978 | 3,828 | 3,978 | 3,828 | 4.382 | 3.970 |
Table 2: Maximum Clear Span of Rafter (Timber class: C16; Imposed load = 0.75 – 1.00 kN/m 2 )
| Rafter Size Width x глубина (мм) | 400 мм расстояние | 450 мм расстояние | 600 мм расстояния |
| 38 × | |||
| 9000 8 38 9000 9000 99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999а | |||
| 9000 9000 | |||
| 9000 9000 | |||
| 38 × 120 | 2.319 | 2.242 | 2.053 |
| 38 × 145 | 2.969 | 2.862 | 2.503 |
| 38 × 170 | 3.522 | 3.354 | 2.909 |
| 38 × 195 | 4.033 | 3.816 | 3.312 |
| 44 × 95 | 1.873 | 1.816 | 1.674 |
| 44 × 120 | 2.565 | 2.477 | 2.251 |
| 44 × 145 | 3.160 | 3.038 | 2.692 |
| 44 × 170 | 3.698 | 3.556 | 3.129 |
| 44 × 195 | 4.234 | 4.072 | 3. 561 |
| 47 × 95 | 1.964 | 1.903 | 1.753 |
| 47 × 120 | 2.678 | 2.575 | 2.325 |
| 47 × 145 | 3.230 | 3.106 | 2.782 |
| 47 × 170 | 3.779 | 3.635 | 3.233 |
| 47 × 195 | 4.326 | 4.162 | 3,679 |
0176 1.509Таблица 3 : максимальный прозрачный пролет рафтера, когда наклона наклона составляет более 22,5 градусов, но меньше 30 градусов ( C2499 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 kN/m 2 )
| Rafter Size Width x Depth (mm) | 400 mm spacing | 450 mm spacing | 600 mm spacing | ||||||||
| 38 × 95 | 2. 285 | 2.197 | 1.993 | ||||||||
| 38 × 120 | 2.880 | 2.769 | 2.514 | ||||||||
| 38 × 145 | 3.472 | 3,339 | 3,034 | ||||||||
| 38 × 170 | 4,062 | 3,908 | 3,5517175 | 3,908 | 3,5517175 | 3,5517175 | . | 4.473 | 4.068 | ||
| 44 × 95 | 2.399 | 2.307 | 2.095 | ||||||||
| 44 × 120 | 3.022 | 2.907 | 2.642 | ||||||||
| 44 × 145 | 3.643 | 3.505 | 3.186 | ||||||||
| 44 × 170 | 4.260 | 4.100 | 3.729 | ||||||||
| 44 × 195 | 4. 874 | 4.692 | 4.270 | ||||||||
| 47 × 95 | 2.452 | 2.358 | 2.142 | ||||||||
| 47 × 120 | 3.089 | 2.971 | 2.701 | ||||||||
| 47 × 145 | 3.722 | 3.582 | 3.257 | ||||||||
| 47 × 170 | 4.352 | 4.189 | 3.812 | ||||||||
| 47 × 195 | 4.978 | 4.794 | 4.364 |
Table 4 : Maximum Clear Span of Rafter when slope is more than 22.5 degrees but less Более 30 градусов (класс древесины: C24 ; наложенная нагрузка = 0,75 — 1,0 кН/м 2 )
| Размер рафтера Ширина x (мм) | 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666669н .  0008 400 mm spacing | 450 mm spacing | 600 mm spacing | |||||||||||||
| 38 × 95 | 2.166 | 2.082 | 1.888 | |||||||||||||
| 38 × 120 | 2.731 | 2,625 | 2,382 | |||||||||||||
| 38 × 145 | 3,293 | 3,167 | 2,874 | 3,167 | 2,874 | 2,874 | 2,874 | 2,874 | 2,874 | .0175 | 3.706 | 3.366 | ||||
| 38 × 195 | 4.412 | 4.244 | 3.856 | |||||||||||||
| 44 × 95 | 2.275 | 2.187 | 1.985 | |||||||||||||
| 44 × 120 | 2.867 | 2.757 | 2.503 | |||||||||||||
| 44 × 145 | 3. 457 | 3.325 | 3.020 | |||||||||||||
| 44 × 170 | 4.044 | 3.891 | 3.536 | |||||||||||||
| 44 × 195 | 4.629 | 4.454 | 4.050 | |||||||||||||
| 47 × 95 | 2.325 | 2.236 | 2.029 | |||||||||||||
| 47 × 120 | 2.930 | 2.818 | 2.560 | |||||||||||||
| 47 × 145 | 3.533 | 3.398 | 3.088 | |||||||||||||
| 47 × 170 | 4.132 | 3.976 | 3.615 | |||||||||||||
| 47 × 195 | 4.729 | 4.551 | 4.140 |
Допущения при составлении таблицы
- Допустимые пролеты в свету были рассчитаны с использованием стандарта BS 5268-2:2002 и BS 5268-7. 5:1990 Использование древесины в конструкциях. Часть 2: Свод правил расчета допустимых напряжений , Материалы и мастерство Раздел 7.5 Домашние стропила (объясняет, как использовать древесину в конструкционных целях).
- Собственный вес стропил не включен в постоянные нагрузки, указанные в верхней части таблицы пролетов выше; однако собственный вес стропил включается (в дополнение к статической нагрузке) в расчеты, используемые для расчета допустимых пролетов в свету.
- Крыши со стропильными фермами не охватываются данными таблицами пролетов.
- Эти таблицы пролетов охватывают только системы крыш с четырьмя или более стропилами. Предполагается также, что потолочные балки будут использоваться для передачи горизонтальной составляющей давления на уровне карниза на соседние стропила.
- Предполагается, что плиточные рейки, прикрепленные к вершинам стропил, обеспечивают достаточную боковую жесткость и распределяют боковые напряжения в этих таблицах пролетов.
- Расчеты, используемые для создания этих таблиц пролетов, исходят из того, что стропила не являются сплошными над прогонами, но при необходимости они могут быть непрерывными над поддерживающими прогонами.
- Отверстия и пазы в стропилах могут быть просверлены или вырезаны только в том случае, если они соответствуют требованиям специальных расчетов.
- Эти таблицы пролетов не применимы к древесине, полностью выставленной на открытом воздухе.
- Обзол допускается во всех частях, указанных в этих таблицах пролетов, в соответствии с BS 4978:2007+A2:2017.
- Стропила должны иметь торцевую опору не менее 35 мм.
- Приложенная нагрузка должна быть рассчитана в соответствии с BS 6399: Часть 3: 1988 Свод правил для приложенной нагрузки на крышу; как правило, для высот не более 100 м равномерно распределенная нагрузка 0,75 кН/м 2 , а для большинства других областей, превышающих 100 м, но не превышающих 200 м, можно использовать равномерно распределенную нагрузку 1 кН/м 2 .
- Поскольку на нижней стороне стропил нет хрупкой отделки, такой как гипсокартон, влияние прогиба под сосредоточенной (точечной) нагрузкой не нужно учитывать в соответствии с BS 5268-7. 5, пункт 4.3.
5:1990 Использование древесины в конструкциях. Часть 2: Свод правил расчета допустимых напряжений , Материалы и мастерство Раздел 7.5 Домашние стропила (объясняет, как использовать древесину в конструкционных целях).
5, пункт 4.3.Рисунок 12: Типовая конструкция деревянной крыши и каркас
Установка стропил
При установке стропил можно выполнить следующие шаги;
- Прибейте доску размером 2 на 4 к центру торцевой стены, чтобы она служила распоркой коньковой доски. Доска должна быть выше общей высоты стены и подъема крыши.
- Разместите коньковый брус или стропильные стяжки перпендикулярно рисунку стропил вдоль стен.
- Коньком вверх наклоните стропила вдоль внешних стен. В результате у вас будет легкий доступ к ним на крыше.
- Подведите фронтонные стропила к стропильным стяжкам и вставьте в них один гвоздь. Убедитесь, что вырез в пятке находится на одном уровне с настенной пластиной.
- Прислоните скрепленные стропила друг к другу. Ничто не держит их, поэтому вашему помощнику придется удерживать их на месте.
- Как и в случае с фронтонными стропилами, подойдите к противоположному концу коньковой доски и прибейте два противоположных стропила к соответствующим стропильным стяжкам и прислоните их друг к другу.
- Поднимите один конец коньковой доски до пересечения двух стропил.
- Прикрепите стропила к коньковой доске с помощью гвоздей.
- Вставьте коньковую балку между двумя стропилами на первом ряду стропил и прибейте ее гвоздями.
- Эти два обычных стропила в настоящее время имеют достаточную опору, чтобы стоять самостоятельно. Прибейте оставшиеся стропила к коньку, убедившись, что они расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.
- После того, как стропила будут надежно соединены, установите хомуты, прогоны, раскосы и другие опоры по мере необходимости или в соответствии с нормами.
Двускатная крыша пошагово
Крыша является не только декоративным элементом, но прежде всего увенчанием здания и выполняет определенные функции. Возведение кровли – очень важный этап при строительстве индивидуального дома. Это сложный, многоэтапный процесс, который требует тщательного планирования и профессионального выполнения, поскольку ремонт и реконструкция кровли обходятся очень дорого.
Функции и типы крыши
Крыша защищает и ограждает здание от непогоды, способствует отводу дождевой воды, но самое главное выполняет теплоизоляционную функцию. В зависимости от сезона он сохраняет тепло в здании или охлаждает его. Существуют разные типы крыш в зависимости от предпочтений инвестора и условий застройки. Наиболее распространены: двускатные, четырехскатные, многоскатные и вальмовые крыши. Самой популярной и чаще всего проектируемой является двускатная крыша, которая также считается самой простой и экономичной в строительстве. Планировка двускатной крыши дает много возможностей при приспособлении мансарды. В случае с двускатной крышей можно получить гораздо больше места, чем в случае с четырехскатной крышей
Этапы строительства двускатной крыши
Крыша состоит из двух основных частей: несущей конструкции , образующей ее каркас и покрытия , т.е. отделки. Правильное выполнение кровли – залог долговременной эксплуатации дома без риска протечек и появления сырости.
Итак, давайте посмотрим, как шаг за шагом создается двускатная крыша.
Первый этап – проектирование крыши
Проектирование крыши зависит от типа дома и предпочтений инвестора. В проекте также учитываются такие вещи, как количество и размещение мансардных окон или слуховых окон, а также степень уклона крыши. На этапе проектирования инвестор также должен определиться с типом кровельного материала, так как это оказывает большое влияние на нагрузку на конструкцию. Наиболее популярны: керамическая или бетонная плитка или металлический лист
Второй этап – стропильные фермы
Существует несколько типов стропильных ферм: ригели, стропила и прогонные и ригельные фермы. Тип стропильной фермы зависит от формы крыши и размера здания, в частности от его ширины. На этом этапе желательно выбрать надежную плотницкую бригаду, так как от прочной конструкции будет зависеть устойчивость кровли. Строительным подрядчикам также необходимо ознакомиться с конструкцией крыши. Возведение стропильного каркаса начинается с закрепления базовых элементов, т.
е. подоконник – элемент, удерживающий стропила. Далее идет установка стропил , т.е. балок, которые крепятся под углом от конька, т.е. высшей точки, к несущим стенам, на которые опирается конструкция. На стропила ложится вес кровли и самой конструкции
Фото freepik, взято с сайта: Freepik.com
Третий этап – обшивка стропильных ферм или пленка
На следующем этапе строительства крыши стропильная конструкция должна быть покрыт пароизоляционная пленка , гарантирующая герметичность и водонепроницаемость всей конструкции. Чаще всего используются так называемые первичные кровельные пленки, то есть паропроницаемые пленки, через которые водяной пар, скопившийся в слое утеплителя, сможет свободно испаряться наружу. При монтаже пленки необходимо помнить о нахлестах, которые также будут влиять на герметичность кровли. Каждая часть фольги должна перекрывать предыдущую на ок. 10 см. Большинство производителей отмечают толщину нахлеста линиями, нанесенными на фольгу
Четвертый этап – ямочный ремонт
Ремонт кровли заключается в прибивании контробрешетки к стропилам и , затем перпендикулярно им обрешетки.
Контробрешетки должны быть закреплены на противоположных сторонах крыши таким образом, чтобы они соединялись в коньке, то есть в верхней части крыши. Эта установка обеспечит надлежащую вентиляцию между кровельной мембраной и черепицей.
Фото bilanol, взято с: Freepik.com
Пятый этап – установка мансардных окон, карнизов, водостоков и других элементов
На данном этапе крыша уже имеет правильную форму. Теперь пришло время установить все дополнительные элементы крыши. Первыми устанавливаются мансардные окна. Важную роль здесь играет правильный оклад, который обеспечит надлежащую герметичность всей конструкции крыши
>> См. также: Как защитить крышу от влаги?
Следующим этапом является установка водосточной полосы и желобов, правильная установка которых также очень важна для правильного отвода дождевой воды, которая будет уходить в желоб, а не стекать по фасаду. Следующий этап – устройство карниза, заключающееся в креплении карнизной решетки, препятствующей проникновению на крышу птиц или мелких грызунов.