Обзор существующей схемы стропил двухскатной крыши

Надежность каркаса крыши напрямую зависит от правильности проведенных расчетов, в том числе и от того, какой шаг стропил будет выбран.

Как рассчитать длину стропил и шаг ↑

  • Расчет стропил для двухскатной крыши, а именно – подсчет их длины сводится к применению теоремы Пифагора, поскольку сама она – гипотенуза, а катетами являются соответственно высота крыши и половина ее ширины.
  • Стандартная длина стропил – 4 и 6 метров, но этой величины при расчетах может оказаться и недостаточно.
  • Стандартный шаг стропил – 60-80 см. Это расстояние оптимально для 6-метрового пролета (максимум в 8 м). При большем расстоянии возникает необходимость в дополнительных растяжках или стойках.
  • Поперечная стяжка (ригель), установленный на уровне половины высоты стропила, значительно усиливает работу всей системы на «сжатие», тогда как дополнительные брусья, установленные поперечно между ногами стропил (различные затяжки) – на «растяжение».
  • Начиная с пролетов в 7-9 м, к затяжкам дополнительно устанавливают подкосы и бабки, чтобы не дать стропильной ноге прогибаться. Длина затяжек обычно равна пролету, а для расчета ригелей, подкосов и бабок нужны более сложные подсчеты.
  • Толщина параметр определяют, используя значения длины ноги и величины шага стропил, согласно установленным строительным нормам.

Посмотрите на видео, как устанавливаются стропила.

© 2021

Особенности строительства крыш с углом

Двускатная кровля — самый простой вариант для строительства частного дома. Стропильная система может иметь наслонную, висячую или комбинированную конструкцию.

Наслонная и висячая стропильная система.

В первом случае стропила «наслоняют» — укладывают на наружные и внутренние опоры. Во втором — «подвешивают» с опиранием только на стены.

Сооружение по наслонной схеме

Наслонная система применяется в строительстве домов с внутренними капитальными стенами, разгружающими от распора наружные ограждающие конструкции. Основная нагрузка здесь — вертикальная.

Отсутствие горизонтальных распирающих усилий упрощает и удешевляет конструкцию несущего каркаса крыши. Она состоит из стропильных ног, подкосов, ригелей, прогонов и стоек. Мауэрлат или лежень монтируют выше уровня перекрытия на 100-150 мм для свободного доступа к низу стропил. Если стены непрочные, его располагают по периметру здания. В противном случае можно обойтись коротышами длиной 60-70 см, уложенными под стропильные ноги.

В деревянных зданиях функцию мауэрлата выполняет верхний венец или обвязка. Стропила нижним концом врубают в несущую балку, дополнительно закрепляют скобами и скрутками из проволоки. Подробней про устройство всех видов крыш, про кровлю читайте в соответствующем разделе перейдя по ссылке. Также рекомендуем прочитать статью про односкатную крышу и уже после решить, какой вид подходит вам под вашу постройку.

Систему усиливают прогонами, подкосами и стойками. К тому же это помогает уменьшить сечение стропил и прогибы. Соединяют элементы металлическим крепежом — гвоздями, скобами, болтами, накладками, кольцами, зубчатыми дисками.

Устройство крыши висячим методом

Висячие стропила монтируют при пролетах дома 6-14 м. Опираясь только на наружные стены, несущие балки воспринимают значительные распирающие усилия. Чтобы их распределить, в конструкцию вводят дополнительные горизонтальные и вертикальные элементы — ригели, затяжки, бабки (стойки, опирающиеся на затяжку).

Чем шире пролет строения, тем больше возникающие в конструкциях напряжения, сложнее устройство каркаса. До 6 м достаточно затяжек, совмещающих функции балок перекрытия. Свыше — вводится дополнительные ригели.В домах без внутренней несущей стены, превышающих ширину 9 м, систему крыши укрепляют бабками и подкосами. Фрагмент из двух стропил, затяжки и связей называется фермой.

В некоторых случаях мауэрлат не устанавливают. Готовые фермы монтируют на доску, уложенную по верху стены на слой врубают в затяжку или укладывают, скосив край. Закрепляют нагелями, накладками, хомутами.

Коньковый узел решается сложнее, чем в наслонных кровлях. Стропила врезают в горизонтальный брус, усиливают стык деревянными или металлическими висячей стропильной системы сложнее и дороже, чем безраспорной. Поэтому часто фермы устанавливают с шагом — 3-4 м, соединяют прогонами, по которым укладывают наслонные стропила. Этот способ называется комбинированным.

Достоинство висячих конструкций — возможность использовать чердачное пространство под мансарду.

Виды стропильных конструкций

Устройство стропильной системы крыши может быть разным. Выбирайте ее вид, исходя из конструкции здания и его габаритов.

Стропила кровли могут быть наслонные или висячие.

Параметр 2. Наслонная система

Наслонная система оптимальна для крыши с пролетом 10-16 метров.

Наслонные стропила оптимальны для крыш, у которых длина пролета равна 10-16 м. Наклон у скатов можно делать любым. В здании должны быть колонны либо несущие стены. Снизу стропила опираются на мауэрлат, а сверху на прогон.

Коньковый прогон в свою очередь поддерживается стойками или лежнем (внутренним простенком). Нагрузки в такой конструкции возникают только вертикальные, поэтому в затяжках надобности нет.

Если длина пролета значительна, коньковый прогон лучше поменять на две боковые балки. Они должны опираться о стойки. Чтоб стропила не сгибались, они усиливаются ригелями и подкосами. Если вы строите своими руками мансарду, стропила можно сделать ломаными либо опереть их о стенку высотой 1-1,5 м.

Что учесть при сооружении наслонной системы стропил:

  1. У всех узлов конструкции должна быть гладкая струганная поверхность. Это уменьшит вероятность их гниения и заражения грибком.
  2. Подошву мауэрлата следует располагать точно по горизонтали относительно внешних стен. Строго горизонтальной должна быть и стыковка мауэрлата со стропилами. В противном случае опора может опрокинуться.
  3. Подкосы и стойки надо монтировать с максимальной симметрией.
Читайте также:  Мансардный этаж, мансарда — достоинства и недостатки

Примыкания стропил к стенам необходимо влагоизолировать.

  1. Чтобы не возникало необходимости делать ремонт стропильной системы, ее элементы не должны мокнуть и гнить. Поэтому в подкровельном пространстве нужна эффективная вентиляция. Для этого в чердачной крыше оставляются продухи, а в мансардной — щели.
  2. Те точки, в которых стропильная система соприкасается с каменными, бетонными, кирпичными стенами, надо гидроизолировать. В противном случае из-за конденсата древесина начнет гнить.
  3. Стропила без подкосов или опор не должны иметь длину больше 4,5 м.

Параметр 3. Висячие стропильные ноги

Система висячих стропил выбирается при пролете до 6 м.

Каркасная система двухскатной крыши чаще всего бывает висячей. При этом пролет ее не должен превышать 6 м, а у дома не должно быть внутренних стен.

Наверху стропила опираются друг о друга, внизу – на мауэрлат. Нагрузку конструкции на стены здания понижают затяжки. Балочные стяжки укладываются внизу стропил и дополнительно служат перекрытием. Есть еще ригели – это затяжки, которые ставятся повыше.

Инструкция рекомендует при пролете между внешними стенами больше 6 м использовать опорные раскосы и стойки. Они будут поддерживать стропила. Длина низа ног после подпорки не должна тут быть больше 4,5 м.

Правильное оформление карнизного свеса.

Что учесть при сооружении висячей системы стропил:

  1. Не надо опирать кровельные свесы на низ стропильных ног, выходящих за плоскость стен. Для опоры такой конструкции лучше всего подходят кобылки. При их использовании стропила смогут всей своей плоскостью опираться о мауэрлат.
  2. На скатах от опорной балки до конька следует набить ветровую планку (лобовая доска).
  3. Уклон необходимо начинать от чердака. Так кровля получится жесткой, она не будет раскачиваться, и разрушаться от ветра.

Когда влажность древесины больше 18%, стропильная система двухскатной крыши после усадки может разболтаться. Поэтому влажный стройматериал скрепляйте не гвоздями, а винтами или болтами — их можно будет подкрутить.

Установка стропильной системы

Считается, что поднятие наверх всех материалов является самой сложной процедурой. Однако новые технологии и методики обеспечивают сборку стропильной конструкции на земле с последующим ее подъемом на кровлю. Устройство надежной стропильной конструкции предполагает использование только качественного материала.

Стропильная нога имеет стандартный размер 50х150х6000 мм. При превышении длины балки расчетного показателя в 6 м ширина доски должна быть 180 мм. В случае игнорирования этого показателя не избежать надлома балки вследствие собственного веса. Следующим этапом является монтаж стропил – временное крепление посредством стяжки. При этом важно соблюдение точности шага балок. Его обязательно указывают в проектной документации. После монтажа стропильных ног осуществляют крепление конька. Его производят уголком, скобами из металла или болтами.

Последний вариант особенно популярен, так как зарекомендовал себя как весьма надежный способ. В случае комбинации висячих и наклонных стропил следующей процедурой является обустройство промежуточных опор для наклонных балок.

Установка мауэрлата

Мауэрлатом называют опору для наклонных стропильных балок. Он представляет собой деревянный брус (150х150 мм). Благодаря мауэрлату нагрузка крыши на стены осуществляется более равномерно.

Вследствие чего этот элемент применяется как своеобразная подложка под конструкцию стропил, которая размещается по длинной стороне постройки. Возможное провисание балок исключается благодаря специальной решетчатой конструкции из стоек, ригеля, подкосов. Такая конструкция использует обычные доски (150х25 мм).

Мауэрлат укладывается по верхнему краю несущих стен с обеих сторон (внутренней и внешней). Необходимо обеспечить максимально прочное крепление, чтобы исключить отрыв элемента от стены под воздействием силы ветра. Брусья укладываются поверх слоя гидроизоляции – от верха перекрытия.

Как правильно разогревать горячую кровельную битумную мастику.

Цены на разные виды отливов для крыши есть в этой статье.

Протекла крыша гаража? – узнайте как быстро ее починить.

Под балки двухскатной крыши мауэрлат подкладывается отдельными частями. Все составляющие соединяются металлическими планками и болтами. Итак, система двухскатной стропильной крыши является прочной, надежной конструкцией для строения. Она обеспечивает легкость и стойкость кровли, особенно в российских климатических условиях.

Самым оптимальным методом является чередование наклонных и висячих стропил. При утеплении и гидроизоляции чердачного пространства стропильная система двухскатной крыши позволяет использовать чердак как жилое помещение.

Видео о стропильной системе двускатной крыши:

Виды стропильной системы двухскатной крыши

Для рассматриваемой конструкции крыши существует 2 варианта: наслонные и висячие стропила.

Виды системы крыши: с наслонными и висячими стропилами

Рассмотрим каждый вид подробно, дабы сделать взвешенный выбор.

Висячие стропила

Применяются при ширине крыши не более 6 м.п. Установка висячих стропил выполняется за счет крепления ноги за несущую стену и коньковый прогон. Конструкция висячих стропил особенна тем, что стропильные ноги находятся под воздействием распирающего усилия. Висячие стропила с затяжкой, установленной между ногами, позволяют снизить его влияние. Затяжка в стропильной системе может быть деревянной или металлической. Часто затяжки ставят внизу, тогда они играют роль несущих балок. Важно обеспечить надежное крепление затяжки на стропильной ноге. Потому, что на нее тоже передается распирающее усилие.

Совет. Чем выше расположена затяжка, тем большей прочностью она должна обладать. Если затяжку не установить, несущие стены могут попросту «разъехаться» от давления, создаваемое стропильной системой.

Наслонные стропила

Применяются при обустройстве крыш любых размеров. Конструкция наслонных стропил предусматривает наличие лежня и стойки. Лежень, лежащий параллельно мауэрлату принимает на себя часть нагрузки. Таким образом, стропильные ноги как бы приклонены друг к другу и поддерживаются стойкой. Стропильные ноги наслонной системы работают только на изгиб. Да и простота монтажа также склоняет чашу весов в их пользу. Единственный недостаток – наличие стойки.

{banner_link_1}

Комбинированные

Ввиду того, что современные крыши отличаются большим многообразием форм и сложностью конфигураций, используется комбинированный вид стропильной системы.

Комбинированный вид стропильной системы

После выбора вида стропильной системы можно точно рассчитать количество материалов. Результаты расчетов записать. При этом профессионалы рекомендуют составлять чертежи на каждый элемент кровли.

Читайте также:  Капельник для крыши – расчет стоимости

Висячие и наслонные стропила

Виды стропил

Конечно, такое сооружение, как стропильная система двухскатной крыши своими руками, в умах многих представляется как нечто очень сложное и трудоемкое. Но если внимательно отнестись к возведению подобной конструкции и заблаговременно изучить необходимый материал – вопрос останется только в «количестве рук», которое вам понадобится для процесса стройки.

Начнем с такого составляющего крыши, как висячие стропила. Эти брусья имеют только две точки опоры – стены, поэтому основными нагрузками, действующими на них, являются изгиб и сжатие. Вес кровли, а также действие снега и ветра, через висячие стропила передается стенам, чтобы это давление компенсировалось, стропила соединяют затяжкой из металла или дерева. Располагать ее можно на любой высоте, но чем она выше, тем крепче и прочнее она должна быть.

Наслонные стропила представляют собой брусья, у которых имеется промежуточная подпорка, опирающаяся на внутреннюю стену дома. Основное воздействие на такую конструкцию – изгиб. Несущая конструкция кровли выполняется только из наслонных опор, когда расстояние между ними не больше 6,5 м.

Одна и та же кровля может состоять из наслонных и висячих стропил одновременно: где есть промежуточная опора – возводятся наслонные стропила, а где нет – висячие.

Расчет стропильной системы крыши

Укажите параметры деревянных стропил:

B – ширина стропила, важный параметр определяющий надежность стропильной системы. Искомое сечение стропила (в частности ширины) зависит от: нагрузок (постоянные – вес обрешетки и кровельного пирога, а также временные – снеговые, ветровые), применяемого материала (качества и его вида: доска, брус, клееный брус), длины стропильной ноги, расстояния между стропилами.

Определить примерное сечение бруса для стропил можно с помощью данных таблицы (значение ширины – это большее значение из 3 колонки, например, при длине стропилины до 3000 мм и шаге 1200 мм искомое значение ширины 100 мм). При выборе ширины стропила обязательно учитывать рекомендации, наведенные в СП «Деревянные конструкции» и СП «Нагрузки и воздействия».

Длина стропилины, мм Шаг стропил, мм Сечение стропила, мм
До 3000 мм 1200 80х100
До 3000 мм 1800 90х100
До 4000 мм 1000 80х160
До 4000 мм 1400 80х180
До 4000 мм 1800 90х180
До 6000 мм 1000 80х200
До 6000 мм 1400 100х200

Y – высота крыши, расстояние от конька до перекрытия чердака. Влияет на величину угла наклона крыши.

Если планируется обустройство нежилого чердака, следует выбирать небольшую высоту (потребуется меньше материала для стропил, гидроизоляции и кровли), но достаточную для проведения ревизии и обслуживания (не менее 1500 мм).

При необходимости оборудования жилого помещения под сводом крыши, для определения ее высоты необходимо ориентироваться на рост самого высокого члена семьи плюс 400-500 мм (примерно 1900-2500 мм). В любом случае нужно также учитывать требования СП (актуализированная редакция СНиП *).

Следует помнить, что на крыше с небольшим углом наклона (маленькой высотой) могут задерживаться осадки, что негативно влияет на ее герметичность и долговечность. Однако, высокая крыша становится более уязвима к порывам сильного ветра. Оптимальный угол наклона находится в пределах 30-45 градусов.

X – Ширина крыши (без свесов), определяется шириной внешнего периметра Вашего дома.

C – размер свеса, важного конструктивного элемента крыши, защищающего стены и фундамент от осадков, определяется с учетом климатических условий Вашего региона (СП ) и общей архитектурной идеи. Для одно- и двухэтажных домов без организации наружного стока воды не меньше 600 мм.

Если устроить систему водоотвода можно уменьшить до 400 мм (СНБ ). Согласно требованиям IRC-2012, пункта R802.7.1.1 (Международного строительного кода для 1-2 квартирных индивидуальных жилых домов) максимальная длина свободного свеса стропил, не требующая обустройства дополнительных опорных подкосов, 610 мм.

Оптимальной величиной свеса считается 500 мм.

Z – это расстояние от верхней кромки стропила до выпила. Размер Z связан с шириной стропила простым соотношением – не более 2/3 его ширины (пренебрежение этим правилом значительно уменьшает несущую способность стропилины). Запил необходим для крепления стропила к мауэрлату – опоре, которая воспринимает нагрузки от крыши и перераспределяет на несущие стены.

Отметив пункт «Черно-белый чертеж» Вы получите приближенный к требованиям ГОСТ чертеж и сможете его распечатать, не расходуя зря цветную краску или тонер.

Нажмите «Рассчитать»

Результаты расчета:

Длина до свеса стропила – этот размер нужно использовать для разметки запила стропилины к мауэрлату.

Длина свеса покажет, как далеко необходимо выпустить стропило за пределы периметра дома для получения заданного свеса крыши (С) защищающего от непогоды.

Рассчитав общую длину стропила и свеса не сложно узнать необходимое количество пиломатериалов нужной длины и оценить сколько надо реагентов для обработки древесины от гниения.

Расчет угла и сечения стропил: угол среза – это угол, на который необходимо зарезать концы стропил для соединения между собой. Под таким же углом к грани стропилины следует отмерять начало запила. Для соблюдения одинакового угла запила на всех стропилах желательно использовать шаблон.

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши, учитывая нагрузки – правила расчета

В статье пойдет речь о том, как рассчитать стропила на двухскатную крышу и вычислить различные нагрузки, приходящиеся на кровлю.

Крыша в здании предназначена для удержания внешних нагрузок и их перераспределения на несущие стены или опорные сооружения. К таким нагрузкам относится вес кровельного пирога, масса самой конструкции, вес снежного покрова и так далее.

Крыша располагается на стропильной системе. Так называется каркасная конструкция, на которую фиксируется кровля. Она принимает все внешние нагрузки, распределяя их по опорным сооружениям.

Стропильная система двухскатной крыши включает в себя следующие элементы:

  • Мауэрлат;
  • Подкосы и раскосы;
  • Боковые и коньковые прогоны;
  • Стропильные ноги.
Читайте также:  Как сделать монтаж обрешетки под крышу из металлочерепицы

Стропильной фермой называется конструкция, включающая в себя все перечисленные элементы за исключением мауэрлата.

Расчет нагрузок двухскатной крыши

Перед тем, как рассчитать длину стропил двухскатной крыши и прочие параметры, необходимо определить нагрузки, приходящиеся на кровлю дома, вернее, на стропильные ноги. Их принято разделять на постоянные и переменные.

Переменные нагрузки на кровлю

Переменными называются такие нагрузки, которые действуют на крышу не постоянно, а сезонно. Ярким примером является снег в зимнее время. Снежные массы оседают на кровле, создавая дополнительное воздействие. Но весной они тают, соответственно, давление снижается.

К переменным нагрузкам относится и ветер. Это тоже погодное явление, которое действует не всегда. И таких примеров очень много. Поэтому важно учитывать переменные нагрузки при расчете длины стропил двускатной крыши. При вычислении нужно брать во внимание множество различных факторов, воздействующих на крышу здания.

Теперь подробнее рассмотрим снеговые нагрузки. При расчете данного параметра нужно использовать специальную карту. Там размечена масса снежного покрова в различных регионах страны.

Для вычисления данного вида нагрузки используется следующая формула:

S = Sg х µ

Где Sg — показатель местности, взятый по карте, а µ — поправочный коэффициент. Он зависит от уклона крыши: чем уклон сильнее, тем меньше коэффициент поправки. И тут есть важный нюанс — для крыш с уклоном от 60o его совсем не учитывают. Ведь с них снег будет просто скатываться, а не скапливаться.

Вся страна разделена на районы не только по массе снега, но и по силе ветров. Имеется специальная карта, на которой можно узнать данный показатель в определенной местности.

При расчете стропил кровли ветровые нагрузки определяются по следующей формуле:

W = Wo * x

Где x — коэффициент поправки. Он зависит от месторасположения строения и его высоты. А Wo — параметр, выбранный по карте.

Расчет размеров стропильной системы

Когда с расчетом всех видов нагрузок покончено, можно переходить вычислению размеров стропильной системы. Выполнение работы будет отличаться в зависимости от того, какая конструкция крыши планируется.

В данном случае рассматривается двухскатная.

Сечение стропильной ноги

Расчет стропильной ноги основывается на 3 критериях:

  • Нагрузки из предыдущего раздела;
  • Удаленность перил;
  • Длина стропил.

Существует специальная таблица сечений стропильных ног, в которой можно узнать данный показатель, основываясь на вышеописанных критериях.

Длина стропил в двускатной крыше

Теперь разберемся, как рассчитать кровлю двухскатной крыши. Для такой конструкции требуется монтаж более сложной стропильной системы.

При расчетах вручную потребуются базовые знания геометрии, в частности — теоремы Пифагора. Стропило — гипотенуза прямоугольного треугольника. Ее длину получится узнать, если разделить длину катета на косинус противолежащего угла.

Рассмотрим конкретный пример:

Требуется расчет длины стропил двухскатной крыши для дома с шириной 6 м, у которого наклон скатов равен 45o. Пусть L будет длиной стропил. Подставим все данные в формулу.

L = 6 / 2 / cos 45 ≈ 6 / 2 / ≈ метра.

К полученному значению нужно прибавить длину козырька. Она приблизительно равна 0.5 м.

+ 0.5 = метра.

На этом исчисление длины стропил для двухскатной крыши закончено. Это был ручной способ выполнения задачи. Существуют специальные компьютерные программы, предназначенные для автоматизации данного процесса. Проще всего использовать «Аркон». Это полностью бесплатная программа, с которой легко разберется даже плохо разбирающийся в компьютерах человек.

Достаточно просто указать вводные параметры на основании размеров дома. Программа самостоятельно выполнит расчеты и покажет необходимое сечение, а также длину стропил двускатной крыши.

Какими размерами должны обладать стропила?

После того, как будет выбрана оптимальная доска для стропил, можно приступать к формированию специального чертежа и схемы будущей стропильной системы. Для этого определяется сечение, длина, ширина и иные параметра стропил, которые после изготовления будут соединяться друг с другом в правильной последовательности.

Размер стропил может значительно отличаться, так как на этот параметр оказывает влияние много факторов. К ним относятся габариты дома и крыши, выбранная конструкция стропильной системы, возможные нагрузки от ветра и другие аналогичные воздействия. Оптимальным будет использование рекомендаций:

  • минимальный размер равен 50х150 мм;
  • если создаются значительные пролеты, то выбирается размер 150х150 или же 250х100;
  • нередко используются более значительные по размерам стропила, если планируется возведение существенного по габаритам торгового павильона или иного крупного строения.

Важно! Чтобы точно знать оптимальные размеры стропил для крыши, требуется правильно рассчитывать данный показатель.

Для расчета важно определить, какая нагрузка будет воздействовать максимально на крышу, что позволяет выбрать сечение и иные параметры стропил. Дополнительно имеется возможность воспользоваться специальными нормативными значениями, но они не учитывают определенные климатические условия различных регионов, поэтому специалисты предпочитают проводить правильные расчеты,

Методика расчета

Методика расчетов стропильной конструкции для дома довольно сложна, ее рекомендуется выполнять только с использованием специальных программ. Для небольшого дома подобные расчеты можно проводить и своими руками, но при сложной конфигурации крыши и большой ее площади вычисления проводятся только специалистами. При проведении проектных работ предполагается, что расстояние не может быть больше 1 м. Минимальное значение равно 0,6 м, что вполне достаточно для создания прочной и надежной конструкции.

Методика расчета:

  1. Замеряется длина ската крыши, после чего полученное значение следует разделить на единицу измерения, т. е. предполагаемый шаг стропильных ног. Например, при шаге в 1 м полученную длину надо разделить на 1, а при шаге в 0,6 – на 0,6. Нельзя забывать, что в среднем максимальный шаг составляет 950 мм.
  2. После этого необходимо к полученному значению прибавить, результаты округляются в большую сторону. Это позволяет получить точное число стропильных ног, которые необходимы для монтажа системы.
  3. Длина ската делится на число стропильных ног, чтобы получить значение междуосевого расстояния между отдельными стропилами.

Пример расчета:

  1. Длина ската составляет 27,5 м, шаг между отдельными ногами будет равен 1 м.
  2. Количество стропил 27,5/1=27,5. 27,5+1=28,5. Если округлить, то получится 29 штук для одного вычисляемого ската.
  3. 27,5/29 = 0,95 м – такое значение для расстояния рекомендуется при установке стропильных ног.