0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Каркас двухскатной крыши

Roofs.club

Как рассчитать и сделать двускатную крышу своими руками

Чтобы самому установить двускатную крышу, достаточно средних навыков выполнения плотницких работ и понимания технологии её изготовления. Во всем этом несложно разобраться. Нужно также привлечь к процессу толкового помощника, потому что многие операции одному человеку выполнить не под силу. Поэтому многие без сомнений берутся за эту работу и успешно с ней справляются.

Устройство двускатной крыши своими руками

Постройка загородного дома сопряжена с немалыми расходами. Поэтому многие люди ищут варианты удешевления этого процесса за счёт использования современных материалов и технологий. В настоящее время очень популярными стали каркасные здания с двускатными кровлями. Это происходит во многом по той причине, что выполнить такую конструкцию по силам даже человеку с минимальными знаниями строительного дела при соответствующей предварительной подготовке.

Однако сооружение крыши — ответственный момент, требующий серьёзного отношения. Нужно рассчитать:

  • правильный угол наклона;
  • длину стропил;
  • расстояние между ними;
  • способы соединения различных деталей между собой.

Без опыта производства таких работ не стоит браться за сложные конструкции, но построить небольшой дом с простой двускатной крышей вполне по силам своими руками.

Особенности конструкции двускатных кровель

Такая кровля состоит из двух наклонных плоскостей, расположенных под определённым углом. По торцевым стенкам устраиваются фронтоны, являющиеся вертикальным продолжением стен. По форме они представляют собой равнобедренные или произвольные треугольники, если скаты устроены под разными углами к горизонтали. В случае устройства двускатной ломаной крыши, фронтоны имеют форму трапеций.

При построении кровли создаётся стропильная система, являющаяся опорным элементом кровельного пирога. Стропильная система может быть выполнена в виде висячих стропил, если внутри коробки здания нет капитальных перегородок. При их наличии устраивается настильный каркас, когда пролёт опирается на три и более точек.

Как самому сделать двускатную крышу

В зависимости от конструкции стропильной системы её основные элементы могут быть различными, но основные детали присутствуют во всех вариантах:

  1. Стропила — основной несущий элемент конструкции, на который через обрешётку монтируется кровельный материал.
  2. Коньковый прогон — также называемый хребтовой балкой, объединяет все стропильные ноги в единое целое, равномерно распределяет нагрузку на мауэрлат.
  3. Стойка — применяется в настильных конструкциях в качестве дополнительной опоры на капитальную внутреннюю перегородку.
  4. Лежень — горизонтальный брус, на который опираются стойки, служит для равномерного распределения нагрузок на мауэрлат.
  5. Мауэрлат — опорный брус между стенами и верхним строением здания, предназначается для крепления стропил.
  6. Обрешётка — настил из доски толщиной 25 миллиметров для крепления финишного покрытия кровли.

Независимо от типа стропильной системы в ней всегда присутствует несколько основных элементов

Проектирование кровли

В процессе проектирования стропильной системы необходимо оптимально разместить все элементы каркаса, чтобы обеспечить равномерную нагрузку кровли по всей её площади. Основными видами нагрузки являются:

  1. Снеговая — возникает под действием слоя снега, задерживающегося на крыше. При высоких показателях для региона строительства увеличивают угол наклона кровли, чтобы снег сходил с неё по мере накопления.
  2. Ветровая — связана с усилием воздействия ветра. В открытых продуваемых местах она выше. Средством противодействия ветровым нагрузкам является уменьшение угла наклона крыши.

Таким образом, необходимо найти оптимальный вариант комбинации этих показателей при одновременном воздействии ветра и снега. Данные об удельных нагрузках для региона строительства можно найти в интернете.

Двускатные крыши при простоте конструкции придают дому нарядный и праздничный вид.

Фотогалерея: проекты домов с двускатными крышами

Расчёт параметров двускатной крыши

Определение основных характеристик крыши необходимо уже на стадии проектирования фундамента для расчёта воздействия общего веса здания на опорное основание.

Расчёт площади

При симметричной двускатной крыше достаточно определить площадь одного ската и удвоить результат.

Высота кровли зависит от выбранного угла наклона ската. Обычно он находится в интервале 30–45 градусов. В первом случае высота будет составлять половину расстояния от проекции конька до оси мауэрлата. Воспользовавшись теоремой Пифагора и проведя вычисления, получаем, что длина ската для строения 10х9 м будет равна 5,05 метра. Площадь ската определяется как 5,05 х 10 = 50,5 квадратных метров. А общая площадь крыши составит 50,5 х 2 = 101 м 2 .

В случаях, когда двускатная крыша имеет неравновесную кровлю, т. е. ось конька смещена от оси здания, площадь каждого ската в отдельности рассчитывается по той же методике и результаты суммируются.

Однако в этом расчёте не учитываются площади свесов кровли. Обычно они составляют 0,5–0,6 метра. Для одного ската площадь свеса составит 0,5 х 5,05 х 2 + 0,5 х 10 = 4,1 + 5 = 9,1 м 2 .

Общая площадь кровли составит 101 + 9,1 х 2 = 119,2 м 2 .

Расчёт сечения стропил

Размер сечения стропил зависит от нескольких факторов:

  • величины нагрузки на них;
  • вида применяемого для стропил материалов: бревно, брус — однородный или клеёный;
  • длины стропильной ноги;
  • породы древесины;
  • расстояния между осями стропильных ног.

Все эти параметры давно просчитаны, и для определения сечения стропильных ног можно воспользоваться приведёнными ниже данными.

Устройство стропильной системы двухскатной крыши – конструкция и монтаж своими руками

Правильно сконструированная и собранная согласно технологии, крыша служить барьером, предотвращающим проникновение внутрь дома холодного воздуха и влаги. Снаружи невооруженным взглядом мы видим только малую часть конструкции – кровельное покрытие. Но каркас крыши, который является наиболее важным компонентом, выполняет основные опорные функции и принимает на себя воздействие ветровой и снеговой нагрузок.

Чтобы он не деформировался в результат эксплуатации, необходимо правильно рассчитать величину сечения его элементов и определить расстояние между ними с учетом веса кровельного материала, уклона и климатических условий. В этой статье мы расскажем, что собой представляет стропильная система двускатной крыши дома, из чего она состоит, как проектируется и собирается своими руками.

Читать еще:  Какой угол крыши

Что такое стропильная система?

Стропильная система для двускатной крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов, которые в совокупности составляют каркас конструкции.

Она изготавливается из древесины или металла в соответствии с расчетом нагрузок, которые будут воздействовать на них в процессе эксплуатации. Стропильный каркас кровли выполняет следующие функции:

  1. Придает кровельным скатам необходимый уклон. Традиционную форму в виде равностороннего прямоугольника двухскатной крыши придает именно стропильный каркас, формирующий уклон между основанием кровли и ее коньком. Расположенная под углом поверхность, позволяет снегу и воде свободно соскальзывать со ската.
  2. Распределяет нагрузку от веса кровельного пирога. Вес кровельного пирога с учетом снеговой нагрузки может достигать до 500 кг/м2, поэтому двухскатная кровля подвергается интенсивной нагрузке особенно в зимний период. Стропила двускатной крыши равномерно распределяют вес, который на них ложиться, а затем передают нагрузку на несущие стены и фундамент дома.
  3. Служит основой для крепления термоизоляции и кровельного материала. Стропильный каркас кровли служит своеобразным скелетом конструкции, вокруг которого строится ее «тело». Между стропильных ног должна устанавливаться термоизоляция, а на обрешетку фиксируется кровельное покрытие, которое защищает от проникновения влаги.

Обратите внимание, что конструкция стропильной системы двухскатной крыши достаточно сложна для проектирования и сборки, особенно если у мастера не хватает опыта. Ведь чтобы она была способна выдерживать интенсивные нагрузки, нужно правильно рассчитать сечение стропил и шаг стропил, учитывая уклон и длину скатов, используемый кровельный материал, а также составить чертеж, по которому будет выполняться сборка.

Виды стропильных систем

Стропильные системы отличаются по многим факторам, их состав зависит от особенностей планировки деревянного или кирпичного дома, совокупного веса кровельного пирога, материала, из которого изготавливается каркас, а также вида кровельного покрытия.

Важной характеристикой конструкции считается их несущая способность, определяющая, какой вес они могут выдержать без деформации. По характерным особенностям различают следующие виды стропильных систем:

Наслонная

Стропильным каркасом наслонного типа называют каркас, стропила которого имеют 2 точки опоры. Верхний конец ноги опирается на коньковый прогон, устанавливаемый на вертикальные стойки, закреплённые на внутренних стена. А нижним концом она устанавливается на мауэрлат.

Сборка стропильной системы наслонного типа на двухскатную крышу возможна, только если внутри дома располагается не менее 1 несущей перегородки или капитальной колонны. Такую конструкцию часто называют безраспорной, потому что вторая точка опоры стропил компенсирует распирающую нагрузку на стены дома, которую предполагает висячая схема установки каркаса.

Стропильные ноги наслонного типа испытывают нагрузку только на изгиб, который можно ликвидировать различными подкосами. Наслонная стропильная система позволяет перекрывать дома шириной до 14 метров.

Висячая

Висячая стропильная система отличается тем, что ее стропила опираются только нижним концом на мауэрлатный брус, установленный на наружные несущие стены. Верхний конец стропильных ног такой конструкции ни на что не опирается, а как бы висит в воздухе, из-за чего возникает 2 типа нагрузки: на изгиб и на распирание.

Распирающая нагрузка такой схемы расположения элементов на наружные стены настолько велика, что компенсировать ее приходится с помощью многочисленных ригелей и завязок, за счет которых происходит завязывание стропильных пар между собой.

Устройство двускатной крыши с висячими стропилами состоит из треугольных ферм, жесткая форма которых не подвергается нагрузкам. Считается, что сложность висячей схемы крепления стропил намного выше.

Стропильная система двухскатной крыши своими руками монтируется без труда, если правильно рассчитать шаг стропил, то есть расстояние между стропилами и величину их сечения.

Комбинированная

Сочетая в себе лучшее от той и другой системы, признана самой надежной. Применяют ее в случаях, когда внутри помещения в качестве опоры внутри дома используются не стены, а колонны. Тогда висячие и наслонные стропила можно чередовать, чтобы усилить конструкцию за счет дополнительных элементов, не увеличивая расход строительных материалов.

Важно! Скользящая стропильная крыша – еще одна разновидность каркаса, которая отличается тем, что стропильные ноги устанавливают на мауэрлат не с помощью жесткого крепления, а используя подвижную опору. Скользящее крепление позволяет кровле менять в пределах запаса хода размеры в процессе усадки деревянного дома.

Конструкция

Устройство стропильной системы двухскатной крыши любого из перечисленных видов представляет собой совокупность вспомогательных и опорных элементов. Они распределяют равномерно вес кровельного пирога, а также компенсируют распирающие и изгибающие нагрузки, возникающие между ними.

Сечение, длина и шаг стропил определяются с помощью инженерного расчета, учитывающего вес кровельного пирога, климатические условия в регионе строительства, а также уклон конструкции. В состав стропильного каркаса двухскатной кровли обычно входят следующие элементы:

  1. Мауэрлат. Мауэрлатный брус установить на наружные стены дома, на которые опираются кровельные скаты. Он служит для смягчения давления на опоры и равномерного распределения нагрузки от веса кровельного пирога. Он изготавливается из прочного бруса с сечением 150х150 мм или 200х200 мм и крепится к верхнему поясу стен с помощью анкерных болтов или длинных металлических шпилек.
  2. Лежень. Это аналог мауэрлата, только он устанавливается на внутренние несущие стены, а на него нужно выставлять вертикальные стойкий для монтажа конькового прогона.
  3. Стропильные ноги. Этим термином обозначают элементы каркаса, которые изготавливаются из досок с сечением 150-40 мм и устанавливаются под углом к основанию крыши, формируя угол наклона ската. Какое делать расстояние между стропилами, их длину и толщину определяют с помощью расчета, учитывающие совокупные нагрузки, которым они подвергаются в процессе эксплуатации.
  4. Затяжка. Затяжкой называют балки, которые располагают горизонтально и связывают между собой ноги одной стропильной пары, чтобы снизить распирающую нагрузку на наружные стены конструкции. Ригель – это затяжка, установленная под самым коньком конструкции.
  5. Стойки. Стойкой называется вертикальный брус, выставленный на лежень для поддержки конькового прогона. Определить какое расстояние должно быть межу стойками просто, ведь оно повторяет шаг стропил.
  6. Подкосы. Диагонально расположенные подпорки, поддерживающие стропильные ноги посредине или в нижней части, предотвращая их прогиб, называют подкосами.
Читать еще:  Каркас крыши из досок

Учтите, что определить, как правильно расположить элементы стропильной системы может только расчет временных и постоянных нагрузок, которым они будут подвергаться в процессе эксплуатации. Вычисление совокупного веса кровельного пирога помогает определить верное расстояние между стропилами, вычислить их длину и необходимую толщину.

Расчет (угол, нагрузка, длина)

Расчет стропильной системы двухскатной крыши строиться на том, что в фронтальном размере она имеет форму равностороннего треугольника, вычислить стороны которого легко можно с помощью простых тригонометрических формул.

Эти несложные вычисления помогают определить оптимальное расстояние между стропилами, их толщину и длину. Расчет конструкции выполняют в следующей последовательности:

  • Определяют конструкцию и уклон кровли. Существуют различные способы выбора вида и уклонности кровельной конструкции. Этот параметр зависит от климатических условий и эксплуатационных характеристик выбранного кровельного материала.
  • Определяют совокупную нагрузку на конструкцию. Для этого суммируют постоянные нагрузки (вес кровельного покрытия, свой вес каркаса, термоизоляции и перекрытий) с временными нагрузками (снеговая нагрузка, ветровая нагрузка), умножают на поправочный коэффициент, учитывающий уклон скатов, а затем прибавляют к этой цифре 10-15%, чтобы каркас имел некоторый запас прочности.
  • Вычисляют длину стропильных ног. Для этого пользуются теоремой Пифагора, ведь стропильная ферма представляет собой равносторонний треугольник. Получатся, что квадрат длины стропильной ноги равен сумме квадратов высоты крови и половины длины заложения. Зная, как рассчитать длину стропил, можно вычислить высоту конька.
  • Определяют сечение элементов. Оптимальное сечение элементов выбирают по таблицам в соответствии с длиной стропильных ног и расстояния между ними. Чем это показатели больше, тем толще должно быть стропило.

Помните, что перед тем, как рассчитать стропила на крышу, нужно определиться с основными параметрами конструкции. В частности, необходимо точно знать высоту конька и уклон крыши, а также размеры перекрываемого помещения. Результатом выполнения расчета элементов крыши должен стать подробная схема стропильной системы, отражающая их размеры и углы между ними.

Cтропильная система двухскатной крыши

Приступая к проектированию дома, необходимо учитывать все конструктивные мелочи, начиная от закладывания фундамента и заканчивая возведением крыши. Среди огромного разнообразия форм и конструкций наиболее распространена классика в оформлении крыши. В данной статье мы подробно разберем, что представляет собой стропильная система двускатной крыши, в чем состоят ее особенности и хитрости монтажа.

Содержание

Двускатная крыша: основные моменты и понятия

Двускатная кровля представляет собой два ската прямоугольной формы, базирующихся на опорных боковых стенах дома и соединенных коньком. Тыльная торцевая и лицевая стороны кровли (фронтоны) служат продолжением стены и обшиваются досками.

В саму конструкцию двускатной крыши входят аналогичные строительные составляющие, что и у других скатных кровель, а именно: стропильные элементы, слои утепления перекрытия холодного чердака, паро- и гидроизоляция, покрытие крыши (шифер, металлочерепица, профнастил, ондулин и т. п.). Устройство крыши из металлочерепицы видится наиболее оптимальным. В процессе обустройства пристальное внимание стоит уделить таким узлам, как проходы дымовых труб и вентиляционных шахт через кровельное покрытие, устройство конька.

При возведении коттеджей и малоэтажных зданий стропильная система двускатной крыши может выполняться самостоятельно, главное – правильно сделать несложный расчет конструкции. Данный вид кровли ценится не только за ощутимую экономию на материалах и относительно низкий уровень сложности работы, но также за возможность применения различных дизайнерских идей, придающих дому привлекательность и индивидуальный стиль.

Важно знать: Перед началом работ по возведению двускатной крыши следует оценить собственные возможности и проконсультироваться со специалистами для уточнения необходимых специфических приемов и навыков.

Особенности строения двускатной крыши

схема стропильной системы двухскатной крыши

Конфигурация крыши зависит от выбранного проекта дома, вида кровли и самого назначения помещения под кровлей – будет ли это просторная студия с мансардой либо обыкновенный чердак. Однако и в том и другом случае крышу необходимо утеплить крышу деревянного дома и проводить гидроизоляцию.

Наиболее рациональным и оптимальным в плане использования полезного пространства является ломаное устройство стропильной системы двускатной крыши. В этом случае образовавшееся пространство можно оборудовать под дополнительное жилое помещение. Построение ломаной кровли включает в себя совмещение в единую конструкцию висячих и наклонных стропил. Получившийся стропильный каркас посредством связей, раскосов и выполненных по диагонали подкосов обретает необходимую жесткость и устойчивость.

Строение крыши дома включает в себя следующие основные элементы:

мауэрлат (опорной конструкции из бруса);

ендову (пересечения скатов с образованием желоба);

Важно знать: Двускатная крыша должна иметь угол наклона более 5 градусов, отдельные участки могут достигать прямого угла в 90 градусов.

В зависимости от климатических характеристик региона, архитектурных требований и свойств покрывного материала выбирается угол наклона крыши. Для районов, подверженных обильным осадкам, скаты делают крутыми. Пологие кровли снижают действие ветра на конструкцию, а значит, подойдут для зон с сильными ветрами.

Устройство двускатной крыши

Основополагающими элементами стропильной системы являются стропила, мауэрлат, обрешетка, подкосы. При помощи накладок внахлест друг на друга соединяются верхние стороны стропильных ног (ферм). Нижние концы крепятся к опорным брусьям и мауэрлату, выполненным из бревен и обработанным в два канта.

Читать еще:  Какую мягкую кровлю выбрать

Существуют следующие разновидности стропильной системы:

с висячими стропилами;

с наклонными стропилами.

схема устройства двускатной крыши с мансардой

Первый актуален для построек, не имеющих внутри помещения несущих стен. Каркас крыши состоит из двух поясов – нижнего из соединенных затяжек и верхнего из пары стропильных ног.

Второй применяется в зданиях с внутренними несущими стенами, выполняющими роль промежуточных опор. Ширина крыши в десять метров предполагает наличие одной опоры, более широкая – нескольких.

Наглядная схема стропильной системы двускатной крыши отображает элементы водосточной системы, конек, дымоходные трубы, окна (при строительстве мансардного помещения). Она поможет правильно распределить расходы на возведение кровли.

Возведение двускатной крыши: тонкости мастерства

Возведение кровли происходит в следующем порядке:

монтаж несущей конструкции из балок;

формирование обрешетки (утепление, паро- и гидроизоляция);

укладка кровельного материала.

Для установки каркаса стропильной системы чаще всего применяется обрезная доска или деревянный брус. Однако внедрение в строительство новых технологий обуславливает замену древесины на более надежные металлические детали, позволяющие создать практически вечную конструкцию.

Важно знать: При выборе древесины для крыши, следует исключить балки с сучками, трещинами и деформацией, в противном случае велик риск обвала всей крыши. Стропильная система – важнейший элемент дома, не терпящий экономии на материале.

Для мауэрлата и стропильных ног с подкосами следует выбирать качественную древесину с сечением досок 50×150 мм и брусья 150×150 мм.

Установка стропильной системы двускатной крыши начинается с монтажа бруса (перевода) с выступом в 40 см по внешним краям стен для обеспечения защиты стен дома от ветра и осадков. По периметру дома на переводы выкладывается мауэрлат сечением 50×150 мм. В последствие эти доски будут использованы в качестве основания для стоек в мансардном помещении.

При помощи гвоздей обрезная доска крепится к перекрытию, после чего монтируются стойки с шагом от 90 до 120 см. Крепление стоек к обвязке осуществляется скобами или гвоздями. После установки стоек аналогично нижней выполняется верхняя обвязка. Для этого доска 50×150 мм крепится «на ребро». В местах предполагаемых дверных и оконных проемов стойки раздвигаются или сужаются соответственно. Снизу и сверху проемов фиксируются ригеля, предназначенные для опоры оконных и дверных пакетов.

Важно знать: Положение стропил следует контролировать при помощи строительного отвеса. Стропила гораздо удобнее подготовить заранее, в этом случае они получатся симметричными и одинаковыми, однако небольшая погрешность позволит точнее отрегулировать каждый элемент непосредственно на месте.

Как рассчитать материалы для стропильной системы двускатной крыши

Для того чтобы определить точное количество материала, требуемого для возведения крыши, требуется произвести несложный расчет. Расчет стропильной системы двускатной крыши начинается с подсчета необходимого количества кровельного материала. Допустим, что дом имеет размеры 8×9 м. Скаты крыши считают по большей стене, следовательно, длина каждого ската будет равна 9 м.

Для определения высоты ската применяется теорема Пифагора. Условная высота от основания чердака до конька равна 3 м. Вымышленная линия от конька до пола разделяет часть кровли на два одинаковых треугольника. Ширина дома равна 8 м, следовательно, длина одного из катетов – 4 м, высота – 3 м.

Далее нужно подставить в формулу найденные значения: оба значения возводятся в квадрат, затем складываются, и вычисляется квадратный корень из полученной суммы. Результатом служит найденное значение высоты ската прямоугольника, составляющая 5 м. Умножив 5 на 10, вычисляем площадь ската, равную 50 м2.

Итак, площадь двух поверхностей крыши составит 100 м2. Учитывая нахлест кровельного материала, получившееся значение следует увеличить на 10–12%. Данный расчет помог определить также длину стропил (она равна высоте крыши – 5 м), к которой следует добавить длину карнизного свеса.

Важно знать: Для подсчета количества стропил нужно поделить длину дома на шаг между ними (обычно равен одному метру) и прибавить одну балку. Выходит, если длина крыши составляет 10 м, то стропил потребуется по 11 с каждой стороны.

В чем отличие кровли деревянного дома от всех остальных?

Обычно для сооружения крыши используется древесина, а у деревянных домов кровля само собой деревянная. Устройство крыши деревянного дома имеет коренные отличия от строения крыш остальных типов домов. Чаще всего основной ошибкой при ее монтаже служит жесткое соединение стропильных ног со средними и коньковыми прогонами, которые, в свою очередь, объединены в единую конструкцию с фронтонами дома.

Бревенчатые фронтоны имеют свойство садиться, опуская при этом верхнюю часть крыши вместе с коньком на 25–35 см. Таким образом, нарушается геометрия стропильной системы. Происходит смещение коньковой вязки в результате увеличения угла соединения стропильных ферм в коньке. В это же время уменьшается угол сцепления стропильных ферм с мауэрлатом.

Все это влечет за собой смещение стропил на 10–20 см, нарушается карнизная вязка. Ригеля, направленные на поддержание скатов крыши, не выдержат нагрузки и начнут рваться, либо стягивать ее внутрь. В том случае, если стропильная система сделана прочно и на совесть, она может просто подвесить на себе часть конструкции, тем самым способствуя появлению трещин на фронтонах, заделать которые будет довольно проблематично.

Во избежание подобных неприятных моментов рекомендуется доверить расчет, конструирование и сборку стропильной системы деревянного дома специалистам, имеющим опыт в решении данной проблемы.

Подробное видео руководство по устройству стропильной системы двухскатной крыши:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×