Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Крыша – этот тот элемент конструкции дома, который придает ему неповторимый вид. Вариантов сооружения такого конструкционного элемента – великое множество. Но есть среди них одна, двухскатная, вид которой замечательным образом меняется в зависимости от угла наклона ската. Чтобы строение было максимально прочным, надежным и долговечным устройство стропильной системы двухскатной крыши должно быть продумано еще на этапе разработки проекта дома. Грамотно выполненная конструкция должна быть способна справиться с постоянными нагрузками, скажем, весом кровли, а также с временными, которые преподносит природа – снеговыми, ветровыми, дождевыми. Самым оптимальным считается план двухскатной крыши, в котором стропильные ноги своими концами упираются в опорный брус, так называемый мауэрлат, и особым образом фиксируются. В этом случае нагрузку удается равномерно распределить по периметру дома. Как уже было отмечено, залогом прочности любой крыши является ее стропильная система. По конструкции они подразделяются на наслонные и висячие. Висячие стропила представляют собой брусья, имеющие только две точки опоры, а именно стены дома. На каждую ногу в этом случае действуют в основном нагрузки двух типов – изгиб и сжатие. На заметку «Фермой» называют 2 стропильные ноги, которые соединены между собой и усилены раскосами. Наслонные стропила представляют собой брусья, имеющие промежуточную подпорку, которая опирается на дополнительные опоры или внутреннюю стену дома. Основное воздействие этой системы на опоры – изгиб. В несущей конструкции крыши можно использовать только наслонные, если промежуточные опоры находятся друг от друга на расстоянии до 6.5 м. На заметку Устройство двухскатной крыши может предполагать наличие обоих типов как наслонных, так и висячих. Наслонная конструкция легче, чем система висячая или комбинированная. Схема также может содержать элементы будущей мансарды. Вертикальные стойки, укрепленные подкосами и ригелями, которые устанавливают в этом случае, могут служить в будущем частью мансарды. Опорой для них служат балки перекрытия. Читайте: Монтаж стропильной системы двухскатной крыши.Устройство стропильной системы двухскатной крыши: сборка и установка. Стропильная система кровли
Стропильная система. Устройство двухскатной крыши: план, монтаж
Конструкция системы стропил ↑
Висячая ↑
Висячие передают по горизонтали приходящуюся на них нагрузку (вес кровли, снеговую, ветровую) на свои точки опоры, то есть на стены, как разводящее усилие. Для снижения его влияния стропила соединяют деревянной или металлической затяжкой. В стропильное устройство ломаной двухскатной крыши подобные затяжки – балки перекрытия. При величине пролета от 8 м, под каждую ферму дополнительно устанавливают бабки с подкосами.Наслонная ↑
Установка стропильной системы ↑
Способы монтажа мауэрлата ↑
В домах, которые сложены из бревен или бруса, опорой нижней части стропил служит верхний венец, а в кирпичных или каменных – специальный опорный брус, мауэрлат. Его укладывают на гидроизоляционную прокладку с внутренней стороны стены по чердаку.
Мауэрлат фиксируют к стене:
- посредством армирующего пояса (на бетон шпильками),
- на шпильки, вмурованные в кладку стен,
- с помощью катанки.
Последний способ больше подходит для небольших строений, отличающихся малой парусностью. Шпилька представляет собой металлический прут с резьбой. Ее длину выбирают из расчета, что одной половиной шпилька будет вмурована в стену, а выступающей части должно на 3–4 см хватить, чтобы поверх мауэрлата закрутить гайку.
Коньковый прогон ↑
Конструкция двухскатной крыши своей верхней частью опирается на так называемый коньковый прогон. Он представляет собой бревно или брус, к которому крепят верхние концы стропильных ног. Именно этот прогон будет в дальнейшем служить коньком крыши.
- При длине дома до 6 м допускается готовить коньковый прогон из единого бруса или бревна. Он может при этом опираться в два фронтона без дополнительных опор.
- При длине дома более 6 для монтажа составного конькового прогона используют строительные фермы.
Дополнительные элементы ↑
- Боковые прогоны служат дополнительной опорой для самой системы. Опорой для них служат либо строительные фермы, либо фронтоны дома. Если конструкция тяжелая, прогоны делают в виде «строительного подъема» или коромысла.
- Подкосы помогают разгрузить стропила в центре. Их устанавливают под все «ноги» под углом в 45° и больше. Таким образом можно устраивать двухскатную крышу до 14 м.
- Раскосы (диагональные балки) укрепляют стропила и помогают фронтонам противостоять сильным ветровым нагрузкам. Опора их верхней части – угол фронтона, нижней – центральная балка перекрытия.
Порядок монтажа ↑
Стропила можно устанавливать двумя способами:
- собрать ферму на земле и поднять ее наверх;
- собрать фермы прямо на месте установки.
Выбор способа установки, конечно, за исполнителем, однако, в любом случае при создании однотипных ферм удобнее использовать шаблон, согласно которому стропила будут подрезаться и соединяться.
Сделать подобный шаблон совсем нетрудно.
- Для этого берут две доски, чуть длиннее стропил, подымают наверх и устанавливают наподобие будущего строения.
- Выравнивают их по вертикали так, чтобы верхушка конька при этом была установлена в соответствии с чертежом, доски соединяют одним гвоздем.
- Опуская или подымая концы досок, добиваются требуемого угла наклона и соединяют доски при помощи поперечной планки и таким образом зафиксируют их в нужном положении.
- Чистовой вариант подгоняют под этот шаблон и соединяют.
Технология крепежа к мауэрлату ↑
Крепление – один из важных моментов при монтаже крыши. Стропила крепят к мауэрлату двумя способами.
Скользящее (шарнирное). Такое крепление, имеющее 2 степени свободы, особо рекомендуется для деревянных домов. Движущейся частью в данной конструкции являются стропила. Его выполняют при помощи специального запила, закрепляя место сцепления двумя гвоздями, забиваемыми под углом, или металлической пластины, снабженной отверстиями для гвоздей и другими.
Фермы сначала монтируют в начале и в конце строения, после чего натягивают между ними шнур. Уровень горизонта должен получиться идеально ровным. Если обнаружится перекос, одну из ферм можно немного приспустить. Все другие стропила устанавливают под этот шнур с заданным в проекте шагом. После чего монтируют дополнительные элементы: подпорные балки, раскосы, рамы и ригеля.
В качестве примера, посмотрите видео: «Двухскатные крыши: монтаж стропильной системы».
На заметку
Затруднений в установке простого каркаса не возникнет, если знать, каким образом устроена двускатная крыша — стропильная система под металлочерепицу, профнастил, ондулин или другое покрытие с учетом технических и технологических особенностей той или иной кровли.
© 2018 stylekrov.ru
stylekrov.ru
Стропильная система двухскатной крыши - разновидности, расчет, монтаж
- Составные части конструкции
- Разновидности
- Расчет
- Монтаж
Состав стропильных систем для двухскатных крыш
Двухскатная крыша – это традиционное обустройство кровли на жилых домах, имеющих 1-3 этажа. Предпочтение подобной конструкции отдается не только благодаря техническим свойствам наклонной формы стропил, а и благодаря легкости и простоте проведения монтажных работ.
Спроектировать, рассчитать и установить стропильную систему двускатной крыши вполне под силу бригаде непрофессионалов, но при условии строгого соблюдения всех основополагающих моментов.
В состав двускатной крыши входят 2 наклоненные плоскости в виде прямоугольников. С торца верхняя часть дома представляет собой треугольник.
Основные элементы двухскатной кровли – это стропильные ноги (стропила) и мауэрлаты. Для распределения нагрузки по стенам и самой стропильной системе устанавливается система стоек, ригелей, подкосов. С их помощью создается жесткая, долговечная, и в то же время легкая и простая схема установки стропильной системы двухскатной крыши. Сверху на стропилах монтируется сплошная или разреженная обрешетка с последующим креплением на ней черепицы, битумного покрытия или кровли из металла.
Схема двускатной стропильной системы
Разновидности стропильной системы
В зависимости от способов распределения и снижения нагрузок на конструкцию дома различают наслонную и висячую стропильную систему двухскатных крыш. И в первом, и во втором проекте главной фигурой системы являются стропильные ноги, укладываемые вдоль скатов.
Выбор висячей или наслонной системы зависит от конфигурации кровли, размещению внутри стропил опор, длины пролета, климатического региона, типа кровельного покрытия.
Наслонная стропильная система
Наслонные стропила перекрывают кровлю с пролетом до 7 метров. Если требуется перекрытие большего пролета, то устанавливается система промежуточных опор. С одной опорой пролет увеличивается до 12 м, с двумя – до 15,5 м. Сверху между фермами под коньком монтируются стойки с подкосами.
Наслонные стропила опираются на верхний ряд стеновой кладки или венец сруба концами и средней частью.
Висячая стропильная система
Висячие стропила устанавливаются с опорой на несущие стены, а промежуточные поддерживающие балки отсутствуют.
Стропильная система двускатной крыши с висячими стропилами применима на зданиях со стенами из легкого материала. Ее преимуществом является возможность обустройства длинных пролетов. Для обеспечения достаточной жесткости конструкции и предотвращения смещения стропил в висячей системе устанавливаются стойки, ригели, подкосы и прогоны.
Кровли с пролетом до 8 м укрепляются затяжками и ригелями в верхней части у конька. Если пролет составляет в длину более 8 м, то затяжки между фермами поддерживают еще балки с подкосами.
Система затяжек может быть, как деревянная, так и металлическая.Установка стропильной системы двухскатной крыши с применением затяжек и опор практикуется чаще всего на домах с жилой мансардной, так как подкровельное пространство в таких проектах нуждается в особой защите.
Виды двухскатных стропильных систем
Расчет стропильной системы
От правильного и точного проектирования и расчета стропильной системы зависит надежность и долговечность не только кровли, но и дома в целом, ведь непосильная нагрузка или неравномерно распределенный вес кровли могут привести к разрушению здания.
Начальным этапом расчета стропильной системы считается определение общих нагрузок, оказываемых на кровлю природой и собственным весом.
В каждом проекте дома предусматривается индивидуальный план стропильной системы, состоящий из основных строительных норм и особенностей данного жилого дома.
Нагрузка внутри одной стропильной системы двухскатной крыши может распределяться частично на опоры, а частично на несущие наружные стены дома.
Расчет наслонной системы более простой и экономный, а висячей – более прочный, поэтому в проектах часто комбинируется устройство обоих систем.
Расчет и монтаж сложной кровельной конструкции лучше доверить проектировщикам и кровельщикам, а простую двухскатную крышу небольшой площади можно рассчитать самостоятельно, пользуясь формулами и инструкциями.
Этапы расчета
В первую очередь определяется уклон кровельных скатов. Минимальный угол наклона в 10-15 градусов ограничивает использование многих кровельных материалов, поэтому заранее выбирается тип покрытия и к нему проектируется стропильная система.
С увеличением угла наклона растут материальные затраты на обустройство кровли, но вместе с этим улучшаются эксплуатационные свойства. «Крутая» крыша сама очищается от снега, дождевой воды. На кровлю с уклоном более 45 градусов настилаются любые кровельные материалы.
Второй ограничитель наклона – это нагрузки на систему со стороны природы. Особо точному подсчету подлежат ветровые и снеговые нагрузки. Далее проводится расчет общего веса «кровельного пирога», включающего обрешетку, утепление и кровельное покрытие.
Заключительный этап – это расчет пиломатериалов и разработка инструкции крепления кровли.
Постоянные и временные нагрузки: расчет, рекомендации
Для расчета конструктивных и природных нагрузок используются сложные арифметические формулы с использованием повышающих коэффициентов.
Нагрузка на стропильную систему
Вначале определяется нагрузка от кровельного покрытия, утепления, обрешетки и самой стропильной системы. Это постоянные, неизменные значения. Общий вес всей кровельной конструкции, разделенной на общую площадь скатов, отразит постоянную нагрузку на 1 м2 стропильной системы. Правильнее будет добавить к этому значению вес квадратного метра внутренней отделки мансардного этажа и умножить все на повышающий коэффициент 1,1. В среднем постоянная нагрузка на жилом доме составляет 40-50 кг на 1 м2.
Снеговая нагрузка в зависимости от климатического региона может быть 80-150 кг/м2. Если уклон кровли менее 25 градусов, то коэффициент перехода от веса снегового покрова на земле к нагрузке от снега на крышах составляет 1. На кровлях с уклоном от 25 до 60 градусов коэффициент будет понижающий – 0,7. Например, при нагрузке на почве 80 кг/м2 на кровле значение будет:
80*0,7=56 кг/м2
Важно! В местах повышенного скапливания снега расчет стропильной системы двухскатной крыши предполагает установку спаренных стропил и сплошной обрешетки.
Ветровая нагрузка рассчитывается с помощью коэффициентов изменения ветрового давления и аэродинамического влияния, когда в зависимости от местоположения скатов к ветру меняется давление его порывов на кровлю.
Для того чтобы двухскатную кровлю не опрокинуло и не унесло ветром, нижний конец стропил закрепляют к стене ершом – металлическим штырем и проволокой.
Итак, общая нагрузка различного характера и времени воздействия рассчитывается с учетом следующих параметров:
- вес кровельного материала;
- вес обрешетки;
- вес утеплителя;
- вес внутренней отделки потолков;
- уклон кровли;
- длина пролета, длина стропил;
- шаг стропил;
- ветровая, снеговая нагрузка.
Ветровая и снеговая нагрузка при расчете общей нагрузки на кровлю суммируются и умножаются на коэффициент, зависящий от шага стропил. Если шаг стропил 0,8 м, то коэффициент будет 0,8.
Расчет пиломатериалов для стропильной системы
Рассчитывая стропильную систему двускатной крыши, схематически необходимо изобразить все кровельные элементы, указать их размеры, рассчитать количество.
Сечение стропил подбирается после подсчетов всех нагрузок на общую площадь кровли и на 1 м2 в частности.
Минимальное сечение бруса для мауэрлатов составляет 100×100 мм, для прогонов и затяжек – 50×150 мм, для системы стоек и ригелей, кобылок и подкосов – 100×100 мм и 150×150 мм.
Количество стропильных ног и опорных элементов зависит от длины пролета. Если общий пролет кровли, например, 12 м, то при использовании шага между стропилами 1 м понадобится 12 стропильных ног с одной стороны ската и с другой. Общая сумма стропил – 24 шт.
Важно! Шаг между стропилами не должен быть завышенным даже при использовании бруса большого сечения.
Для строительства разреженной обрешетки используется откалиброванная по толщине обрезная доска или брус. Для сплошной обрешетки подходит помимо доски плита OSB.
Установка стропильной системы двухскатной крыши должна проводиться из качественных, просушенных и обработанных пиломатериалов. Брус, доски и рейки рекомендуется покупать с содержанием влаги не более 20%. Внешний осмотр пиломатериалов перед монтажом необходим для исключения дальнейшего загнивания, распространения плесени, грибка внутри уже установленной системы.
Этапы монтажа стропильной системы
Условно процесс установки стропильной системы двухскатной крыши можно разделить на несколько этапов:
- укладка мауэрлатов;
- установка крайних стропил;
- монтаж промежуточных стропил;
- монтаж конькового бруса.
От качества выполнения монтажных работ, использования надежных методов крепления зависит жесткость и надежность кровельной конструкции. При наличии сомнений по поводу расчетов и установки стропильной системы двухскатной крыши следует обращаться за помощью к профессиональным кровельщикам, а не полагаться на собственную сообразительность и интуицию.
vsjakrovlja.ru
Двускатная крыша: стропильная система, расчет площади
Глядя на такую крышу, невольно создается впечатление, что стропильная система для нее и устройство двускатной крыши особой сложности не представляют и могут быть легко изготовлены самостоятельно.
Строение двускатной крыши дома (основные элементы)/
Однако чтобы двускатная крыша надежно защищала строение в любых погодных условиях, нужно смонтировать каркас ее стропильной системы, а это оказывается не так просто. Тому, кто решится выполнить такой каркас самостоятельно, следует иметь в виду, что допущенные ошибки исправить потом будет практически невозможно.
Расчет площади двускатной крыши
Формула расчета площади двускатной крыши.
Расчет необходим, чтобы предварительно знать затраты на лесоматериал, утеплители, гидроизоляционные и паронепроницаемые пленки. Для двускатной крыши расчет прост, так как у такой крыши нет усложняющих форм и сложных дополнений.
Не стоит детально учитывать сечения для дымоходных труб, вентиляционные проемы и мансардные окна, достаточно знать длину конькового прогона и расстояние от потолочного перекрытия до верха конька. Перемножив эти величины, получим максимальную площадь вертикального сечения чердака под коньковым прогоном. Разделив эту площадь на синус угла наклона стропила, получим площадь одного ската. Количество кровельного материала будет зависеть от его вида.
Строительные термины и определения
Чтобы далее был более понятен термин «двускатные», следует познакомиться с элементами конструкции, установка которых возможна в каркас простой двускатной крыши.
Мансарда двускатная несколько сложнее, чем простая двускатная крыша. Деревянная стропильная система и все деревянные элементы двускатной крыши предварительно обрабатываются специальными смесями. Это существенно увеличивает срок их службы, препятствуя размножению микробов и бактерий. Их обрабатывают также и специальными жидкостями, и стропильная система становится менее восприимчивой к возгоранию.
Шаг обрешетки зависит от угла наклона крыши дома.
Стропильные ноги (стропило) — один из основных элементов любой крыши. Каркас, в котором применена установка металлических и бетонных стропильных ног, монтируют при строительстве крупных объектов из кирпича и бетона. Длину элементов, входящих в каркас, рассчитывают предварительно и при монтаже размеры не меняют. Стропила из дерева и их монтаж применяют при строительстве жилых домов в частном секторе. Они служат основанием для обрешетки. В двускатной крыше эти элементы располагаются обычно вдоль длины здания, их установка осуществляется под определенным углом к стенам дома, а монтаж выполняют на определенном расстоянии друг от друга.
Обрешетка — это основание для крепления кровли. Брусья или доски обрешетки соединяют стропила между собой, начиная снизу и до верха ската. Расстояние между элементами обрешетки определяется материалом кровельного покрытия.
Мауэрлат — это деревянный брус (100×100, 100×150 или 150×150 мм), служащий основанием, на котором, собственно, и закрепляется каркас и стропильная система крыши. Мауэрлат равномерно распределяет нагрузку по поверхности стены, создаваемую двускатной крышей, и он не должен дать скатам разойтись в стороны под действием внешних нагрузок.
Схема соединения и крепления стропильных ног и мауэрлата.
Коньковый прогон располагается на самом верху двухскатной крыши. Это брус или доска размером 50×150 или 50×200 мм. В зависимости от длины пролета коньковый прогон может состоять из нескольких досок. В этом случае установка прогона подкрепляется стойкой, расположенной между коньком и лежнем (бревном или брусом, проложенным вдоль пролета строго под коньком). Прогон и стойки соединяют подкосами. Прогон желательно размещать над внутренней несущей стеной.
Ригель — это доска такого же сечения, как и стропильные ноги, внахлест скрепляющая стропила, расположенные на противоположных скатах. Между ригелем и лежнем для прочности могут устанавливать стойки.
Устойчивость всей конструкции мансарды двускатной, обеспечивающей сопротивляемость нагрузкам, воздействующим на крышу, и устойчивая стропильная система создаются дополнительными элементами, укрепляющими каркас, такими как раскосы, подкосы и диагональными связывающими элементами, устройство которых пояснений не требуют.
Укладка и крепление мауэрлата
Каркас стропильной системы, естественно, состоит из стропил, а также мауэрлата и соединительных элементов — балок, прогонов, опорных ригелей, подкосов и других элементов. Двускатная крыша монтируется и без мауэрлата, если стропила крепить непосредственно к балкам перекрытия. Но при этом способе крепления стропил все нагрузки, создаваемые крышей на каркас, будут сосредоточены в местах закрепления балок перекрытия, то есть к прочности балки предъявляются более жесткие требования.
Мауэрлат укладывают вдоль стены параллельно коньку крыши. Поскольку речь идет о двускатной крыше, то обычно его монтаж выполняют по длине здания. В зависимости от материала стен его укладывают либо по центру стены, либо ближе к внешней или внутренней грани стены, но ближе 5 см от грани укладывать мауэрлат не рекомендуется. Проще всего выполнить монтаж мауэрлата, закрепляя его к стене, изготовленной из деревянного бруса. Верхний брус и будет служить мауэрлатом. Вот некоторые способы закрепления мауэрлата к стенам из других материалов:
- Этот метод используют, если монтаж применяют для крыш, площадь которых превышает 250 м2. Вдоль стены на расстоянии, не превышающем 2 м, в бетонную балку, которую заливают вдоль стены, замуровывают металлические шпильки с резьбой не меньше М12. Шпильки замуровывают, чередуя их расположение ближе к внешнему и внутреннему краям мауэрлата. Высота шпильки над бетоном должна быть такой, чтобы после установки мауэрлата она выступала над его поверхностью примерно на 30 мм. К плоскости бетонной балки мауэрлат притягивают гайками с шайбами.
- Этот метод применим, если вы планируете монтировать двухскатные крыши, площадь которых менее 250 м2. Он отличается от предыдущего тем, что шпильки закладывают в процессе возведения стены. Для обеспечения прочности шпильки замуровывают на большую глубину, чем в бетонную балку.
- Этот метод самый простой и надежный, если монтаж выполняют для конструкции двускатной крыши небольшой площади. Его применяют для стен, возводимых из кирпича. Мауэрлат крепят с помощью проволоки-катанки, предварительно заложенной в стену на расстоянии не менее 3 кирпичей от верха стены. Если с внешней стороны стену будут штукатурить, то проволоку можно проложить через всю толщу стены, иначе ее необходимо прятать в растворе между кирпичами.
Прочность стропил
Схема крепления стропил: болтом и хомутом, двойным зубом.
Стропильная система состоит из стропил, представляющих наклонную балку, на которую обычно воздействует равномерно распределенная нагрузка. Зимой такую нагрузку может создавать снег. Ветер создает на каркас неравномерную и, к тому же, динамическую нагрузка. Сосредоточенная нагрузка на стропила может быть создана весом рабочего и материалов во время ремонтных работ.
При известных нагрузках расчет поперечного сечения стропил разной длины особой трудности не представляет, но беда в том, что предсказать максимальную нагрузку, воздействующую на конкретное стропило и весь каркас, не представляется возможным. Однако имеются данные, подтвержденные многолетним опытом, по которым и определяют поперечное сечение стропил из брусков и досок. Входными параметрами для определения сечения стропила S (мм×мм) являются: расстояние между стропилами ΔL (м) и длина стропила l (м).
Следует отметить, что в настоящее время двускатные крыши утепляют, поэтому и расстояние между стропилами иногда определяют по размерам пакетов утеплителя.
Крепление стропил
Схема соединения стропильной системы в коньке: встык и внахлест.
Стропила крепятся к мауэрлату тремя гвоздями: два забивают с двух сторон стропила, а третий — через верхнюю плоскость стропила. Этим обеспечивается притягивание стропила к мауэрлату и исключается перемещение стропила в стороны. Мауэрлат ослаблять нельзя, поэтому делают прорези только на стропилах: горизонтальная плоскость прорези должна лежать на горизонтальной плоскости мауэрлата, а небольшой выступ стропила должен упираться в вертикальную плоскость мауэрлата. Рассмотрим три варианта верхнего крепления стропил:
- Края стропил, принадлежащие разным скатам, разрезают так, чтобы при их соединении между ними образовались одинаковые углы, равные углам наклона крыши к стене. Между собой стропила скрепляют либо металлическими пластинами, стянув их болтами, либо деревянными планками, прибив их к стропилам гвоздями. После этого необходимо в верхнюю плоскость стропил забить по гвоздю (минимум 150 мм).
- Стропила, принадлежащие разным скатам, размещают на коньковом прогоне, высота которого и определяет угол наклона стропил. Стропила разрезают так, чтобы горизонтальный участок был равен половине толщины конькового пролета. Между собой стропила соединяют металлическими планками, размещаемыми над пролетом. Такое соединение стропил называется висячим, то есть имеющим как минимум одну степень свободы. Нижний край таких стропил к мауэрлату должны закрепляться жестко.
- Это самый простой способ соединения стропил — внахлест. Стропила размещают под одинаковым наклоном и соединяют болтами или шпильками, прокладывая под гайки и головки болтов широкие шайбы.
Разметку стропил следует выполнять с помощью шаблонов.
kryshikrovli.ru
