Монтаж стропильной системы двухскатной крыши: особенности конструкции и расчет

Многообразие современных строительных материалов позволяет возводить крыши самых причудливых форм, однако, наибольшим спросом сегодня пользуется именно двускатная кровля. Популярность данной конструкции заключается в том, что монтаж стропильной системы двухскатной крыши осуществляется достаточно просто и не требует значительных финансовых затрат. Это — решение получить один из самых оптимальных вариантов обустройства кровли.

Ведь таким образом решается сразу множество вопросов: от получения рационального угла наклона скатов, до довольно экономного использования строительных материалов.

Но, получение качественного результата требует тщательного подхода к проекту, выбору древесины, и расчетов нагрузок, а также соблюдения технологии сборочного процесса.

Какие нюансы следует учесть во время монтажа каркаса двухскатной кровли?

Классификация двухскатных крыш ↑

Двухскатный тип крыши, или щипцовый, обычно представляет собой два симметрических ската расположенных под определенным углом. Такая конструкция очень удачна в плане отвода осадков с плоскостей, равномерного распределения нагрузок по площади, а при незначительном возвышении она имеет низкую парусность, что уменьшает ветровые нагрузки.

Но, кроме симметрических двухскатных вариантов, часто применяют более нестандартные типы конструкций щипцовых крыш.

• Несимметричные кровли . Этот подвид накрытия имеет разные углы наклона плоскостей скатов. Ее назначение подчеркнуть архитектурные особенности дома, и оптимизировать чердачное пространство для использования его под жилые нужды.
• Ломанный тип конструкции — это еще более удачный вариант для обустройства второго этажа под крышей. Скаты кровли с изменяющимися углами наклона значительно увеличивают полезный объем мансарды.
• Полувальмовые или голландские крыши. Имеют те же два симметрических ската с дополнительными наклонами на фронтонах. Также используются для оптимизации жилого пространства чердака.

Проектируя щипцовую крышу как наиболее рациональную конструкцию, нужно исходить от того, будет использоваться чердак или нет. В последнем случае лучше всего остановиться на симметрическом типе двухскатной кровли, это позволит сократить смету на материалы, и затраты по времени сборки стропильной системы. А если нужно сделать жилым чердак, тогда уже подбирают один из щипцовых подвидов с ломаными плоскостями скатов.

Типы стропильных систем щипцовых крыш ↑

Кроме геометрии самой крыши и углов наклона большое значение имеет тип конструкции каркаса. Классифицируется он по виду точек опоры для стропил. В двухскатных видах крыш используется висячий вариант конструкции либо наслонный. Какой из них выбрать, зависит от параметров строения, а точнее — ширина пролета между несущими стенами здания.

В каких случаях можно использовать тот или иной тип устройства стропильных систем?

Применение подобных вариантов конструкции допустимо при расстоянии между несущими стенами не более чем 6000-6500 мм. Однако с некоторыми доработками возможно использование висячих стропильных систем с более широкими пролетами.

• Если расстояние между несущими стенами не превышает 6000 мм, можно собрать висячую конструкцию с ригелем. В таком варианте стропильные ноги монтируют без конькового бруса, а между ними монтируют дополнительный элемент, обеспечивающий опору.
• С пролетами от 6000 до 7500 мм, собирается каркас с бабкой. В таком случае, ноги конструкции опираются на бабки, установленные по центру на балки перекрытия.
• С шириной пролета от 9000 до 10000 мм, конструкция собирается с бабками по центру и дополнительными подкосами по сторонам.

Наслонный тип устройства стропильных систем применяется в постройках с большими пролетами (более чем 6 метров), и при наличии третей несущей стены идущей сквозь все здание.

Чаще всего используются два вида конструкций: с затяжкой либо с подкосами и стойкой.

Их применение также диктуется шириной пролета:

• Первый вариант применяют с расстоянием между несущими стенами до 7000 мм, и без третьей точки опоры.
• Во втором случае стропильные ноги опираются на центральные балки, установленные на несущую кладку в средине здания, чтобы система была жесткой, в ее устройство добавляют подкосы по два на стойку.

Кроме выбора конструкции системы важно сделать расчеты на различные виды нагрузок, а также параметры деталей, из которых она будет собрана.

Расчеты стропильной системы двухскатной крыши ↑

Каркас щипцовой крыши состоит с большого количества равнобедренных (иногда равносторонних) треугольников, которые являются наиболее прочными и жесткими деталями. Но, все равно важно сделать расчеты материалов, чтобы создать наиболее оптимально устойчивую и прочную конструкцию.

На стропильную систему воздействуют три вида различных нагрузок:

1. Постоянные. Это воздействия, которые будут присутствовать всегда. К ним относится вес всех материалов крыши: кровельного настила, обрешетки, утеплителей, доборных элементов , отделки мансарды и прочих. Норма по нагрузке до 45 кг на 1м², но лучше сделать запас прочности до 50-55 кг/м.
2. Переменные. К таким видам воздействий относятся снеговые и ветровые нагрузки, меняющиеся по сезонам и погоде. Проводить расчеты, необходимо используя СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», где приведены формулы, а также коэффициенты по снеговым и ветровым нагрузкам зависимо от конкретного региона.
3. Особые. Это особенности присущи конкретной местности: сейсмические колебания, ураганные ветры, возможность возникновения смерчей и прочие. В таких ситуациях нужно создать более прочную конструкцию каркаса.

Кроме основных параметров нужно рассчитать и другие технические детали:

• Несущие способности стен и фундамента строения. Особенно актуально в старых зданиях из таких материалов как древесина, кирпич сырец и прочие.
• Геометрию крыши. Тип двухскатной крыши.
• Углы наклона скатов .
• Шаг стропильных ног. Подбирается зависимо от кровельного настила, равен обычно 600-1000 мм.
• Длина отдельных стропил. Нужно учесть, что максимальная длина бруса 6000 мм, и возможно придется его сращивать.
• Сечение стропил. Рассчитывается от длины элемента.

Монтаж стропильной системы двухскатной крыши ↑

Монтажный процесс осуществляется поэтапно, изменение в очередности невозможно, также как и удаление одной или нескольких стадий строительства.

В большинстве случаев этот брус служит опорой для стропильных пар, его монтируют вдоль несущей стены. Монтаж мауэрлата имеет свои особенности в зависимости от типа строения.

• В деревянных домах в качестве этого элемента выступает верхний венец пиломатериалов, с которых сложено здание.
• Если стены сложены из хрупких материалов типа газобетонных или пенобетонных блоков, то мауэрлат следует монтировать на протяжении всех несущих стен.
• В кирпичных и монолитно-бетонных зданиях допускается наличие мауэрлата лишь между стропильными ногами.

Брус монтируют с предварительной укладкой слоя гидроизоляции на торцах стен. Фиксация может осуществляться различными способами, чаще всего на вмурованные шпильки, анкерные болты, скобы, в деревянных строениях на нагели из твердых пород древесины.

Данный этап можно выполнять двумя способами:

• Монтаж отдельных элементов стропильных пар непосредственно на участке сборки. Довольно сложный процесс в технологическом плане, так как нужно делать все подгонки брусьев на крыше. Но, все работы можно сделать самостоятельно.
• Предварительная сборка. Стропильные пары собирают на земле, а после поднимают на крышу. Таким способом проще собирать стропильную систему, однако довольно проблематично осуществлять подъем массивных деталей наверх.

Лучше всего крепить стропила к мауэрлату с предварительным запилом ног. Чтобы не ослаблять опорную деталь, лучше всего делать запил только на них.

Делать запилы также лучше всего по заранее изготовленным шаблонам.

Изначально проводят установку двух пар с противоположных сторон крыши. Между ними натягивается шнур, который будет обозначать уровень конька будущего каркаса.

Крепить стропильные ноги к мауэрлату можно разными способами: на монтажные уголки, гвоздями, вбитыми в балки, крепежными скобами.

По сути, завершающий этап сборки стропильной системы. Варианты данной детали зависят от многих факторов, главный из которых — тип кровельного материала. Отталкиваясь от него, выбирается шаг между решетинами.

1. Для настила с металлочерепицей решетины ставят с шагом в 350 мм.
2. Кровля из профнастила или шифера – 400-440 мм.
3. Для мягких кровельных материалов (битумной черепицы) сплошная обрешетка из OSB-3 толщиной от 18 мм.

После завершения сборки укладывают гидроизолирующий слой и фиксируют его контробрешеткой , и только потом можно осуществлять кровельные работы.

Иногда может потребоваться усиление строения. К подобным мерам следует прибегать, если прогоны не имеют достаточной несущей способности, или появились прогибы. В таких случаях к конструкции нужно подвести дополнительные опоры, которые, в свою очередь, будут опираться на стены здания.