Двускатная крыша стропильная система под металлочерепицу схема. Расстояние между деревянными стропилами под металлочерепицу

Двускатная крыша или щипцовая - это крыша на два ската, т.е. имеющая 2 наклонные поверхности (скаты) прямоугольной формы.

Каркас двухскатной крыши в силу конструктивных особенностей идеально сочетает в себе простоту устройства и обслуживания с надежностью и долговечностью. Эти и многие другие параметры делают строительство двухскатной крыши практичным и рациональным решением для частного и коммерческого домостроения.

В рамках этой статьи рассмотрим, как сделать стропильную систему двухскатной крыши своими руками. Для эффективного восприятия материала он представлен в виде пошаговой инструкции от А до Я, от выбора и расчетов, до монтажа мауэрлата и обрешетки под кровлю. Каждый этап сопровождается таблицами, схемами, чертежами, рисунками и фото.

Популярность крыши домиком обусловлена рядом преимуществ:

• вариативность конструкции;
• простота в расчетах;
• естественность стока воды;
• цельность конструкции снижает вероятность протечек;
• экономичность;
• сохранение полезной площади чердака или возможность обустройства мансарды;
• высокая ремонтопригодность;
• прочность и износоустойчивость.

Виды двухскатной крыши

Монтаж стропильной системы двускатной крыши зависит, прежде всего, от ее конструкции.

Выделяют несколько вариантов двухскатных крыш (типы, виды):

Наиболее распространенный в силу простоты и надежности вариант устройства крыши. Благодаря симметрии достигается равномерное распределение нагрузок на несущие стены и мауэрлат. Вид и толщина утеплителя не оказывают влияния на выбор материала.

Сечение бруса дает возможность обеспечить запас несущей способности. Отсутствует вероятность пригибания стропил. Подпорки и распорки можно ставить практически в любом месте.

Явный недостаток - невозможность обустройства полноценного мансардного этажа. Из-за острых углов появляются «глухие» зоны, которые непригодны для использования.

Устройство одного угла более 45° приводит к снижению величины неиспользуемой площади. Появляется возможность сделать жилые комнаты под крышей. В тоже время увеличиваются требования к расчету, т.к. нагрузка на стены и фундамент будет распределятся неравномерно.

Такая конструкция крыши позволяет обустроить полноценный второй этаж под крышей.

Естественно, простая двускатная стропильная крыша отличается от ломаной, не только визуально. Главная трудность таиться в сложности расчетов.

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши

Постройка крыши любой сложности своими руками предполагает знания назначения основных конструктивных элементов.

Места расположения элементов показаны на фото.

• Мауэрлат . Предназначен для распределения нагрузки от стропильной системы на несущие стены здания. Для обустройства мауэрлата выбирается брус из прочной древесины. Предпочтительно лиственницы, сосны, дуба. Сечение бруса зависит от его вида - цельный или склеенный, а также от предполагаемого века конструкции. Наиболее популярные размеры 100х100, 150х150 мм.

  Совет. Для стропильной системы из металла мауэрлат также должен быть металлическим. Например, швеллер или двутавровый профиль.

• Стропильная нога . Основной элемент системы. Для изготовления стропильных ног используется прочный брус или бревно. Соединенные сверху ноги образуют ферму.

Силуэт стропильной фермы определяет внешний вид строения. Примеры ферм на фото.

Важное значение имеют параметры стропил. О них речь пойдет чуть ниже.

• Затяжка - соединяет стропильные ноги и придает им жесткость.

• Прогон :

• Коньковый прогон , монтируется в месте примыкания одного стропила к другому. В дальнейшем на него будет установлен конек крыши.

• Боковые прогоны , они обеспечивают ферме дополнительную жесткость. Их количество и размер зависят от нагрузки на систему.

• Стойка для стропил - вертикально расположенный брус. Также принимается на себя часть нагрузки от веса крыши. В простой двускатной крыше обычно располагается по центру. При значительной ширине пролета - по центру и по бокам. В несимметричной двускатной крыше - место установки зависит от длины стропила. При ломанной крыше и обустройстве одной комнаты на мансардном чердаке - стойки располагаются по бокам, оставляя свободным пространство для перемещения. Если комнат предполагается две - стойки находятся по центру и по бокам.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши показано на рисунке.

• Подкос . Служит опорой для стойки.

Совет. Установка подкоса под углом в 45° существенно снижает риск деформации от ветровой и снеговой нагрузки.

В регионах со значительной ветровой и снеговой нагрузкой устанавливают не только продольные подкосы (находящиеся в одной плоскости со стропильной парой), но и диагональные.

• Лежень . Его назначение служить опорой для стойки и местом крепления подкоса.

• Обрешетка . Предназначена для передвижения во время строительных работ и фиксации кровельного материла. Устанавливается перпендикулярно по отношению к стропильным ногам.

Совет. Важное назначение обрешетки - перераспределение нагрузки от кровельного материала на стропильную систему.

Наличие чертежа и схемы с указанием месторасположения всех перечисленных конструктивных элементов поможет в работе.

Совет. Обязательно добавьте в схему стропильной системы двухскатной крыши данные об устройстве прохода вентиляционной шахты и дымовой трубы.

Технология их устройства определяется типом кровли.

Выбор материала для стропил

При расчете материала на двухскатную крышу нужно выбирать качественную древесину без повреждений и червоточин. Наличие сучков для балок, мауэрлата и стропил не допускается.

Для досок обрешетки сучков должно быть минимум, при этом они не должны выпадать. Древесина должна быть прочной и обработанной необходимыми препаратами, которые повысят ее свойства.

Совет. Длина сучка не должна превышать 1/3 толщины бруса.

Расчет стропильной системы двухскатной крыши

Расчет параметров материала важный этап, поэтому приводим алгоритм расчета пошагово.

Важно знать: вся стропильная система состоит из множества треугольников, как наиболее жесткого элемента. В свою очередь, если скаты имеют различную форму, т.е. являются неправильным прямоугольником, то нужно разделить его на отдельные составляющие и посчитать нагрузку и количество материалов для каждого. После расчетов данные суммировать.

1. Расчет нагрузки на стропильную систему

Нагрузка на стропила может быть трех видов:

• Постоянные нагрузки . Их действие будет всегда ощущаться стропильной системой. К таким нагрузкам относят вес кровли, обрешетки, утеплителя, пленок, доборных элементов кровли, отделочных материалов для . Вес кровли является суммой веса всех его составляющих элементов, такую нагрузку проще учесть. В среднем величина постоянной нагрузки на стропила равна 40-45 кг/м.кв.

Совет. Чтобы сделать запас прочности для стропильной системы лучше к расчету прибавить 10%.

Для справки: Вес некоторых кровельных материалов на 1 м.кв. представлен в таблице

Совет. Желательно, чтобы вес кровельного материала, приходящийся на 1 м.кв. площади крыши, не превышал 50 кг.

• Переменные нагрузки . Действуют в разные периоды и с разной силой. К таким нагрузкам относят: ветровую нагрузку и ее силу, снеговую нагрузку, интенсивность осадков.

По сути, скат крыши подобен парусу и, если учесть ветровую нагрузку, вся конструкция крыши может быть разрушена.

Расчет проводят по формуле: ветровая нагрузка равна показатель по региону, умноженный на поправочный коэффициент. Эти показатели содержатся в СНиП «Нагрузки и воздействия» и определяются не только регионом, но и местом расположения дома. Например, на частный дом, окруженный многоэтажными зданиями, приходится меньше нагрузок. Отдельно стоящий загородный дом или дача испытывают повышенные ветровые нагрузки.

2. Расчет снеговой нагрузки на кровлю

Расчет крыши на снеговую нагрузку проводится по формуле:

Полная снеговая нагрузка равна вес снега, умноженная на поправочный коэффициент. Коэффициент учитывает ветровое давление и аэродинамическое влияние.

Вес снега, который приходится на 1 м.кв. площади крыши (согласно СНиП 2.01.07-85) находится в пределах 80-320 кг/м.кв.

Коэффициенты, показывающие зависимость от угла наклона ската представлены на фото.

Нюанс. При угле наклоне ската свыше 60° нагрузка снега на расчет не влияет. Поскольку снег быстро сползет вниз и не повлияет на прочность бруса.

• Особые нагрузки . Учет таких нагрузок проводится в местах с высокой сейсмической активностью, торнадо, штормовыми ветрами. Для наших широт достаточно сделать запас по прочности.

Нюанс. Одновременное действие многих факторов вызывает эффект синергии. Это стоит учесть (см. фото).

Оценка состояния и несущей способности стен и фундамента

Следует учитывать, что кровля имеет существенный вес, который способен нанести вред остальному зданию.

Определение конфигурации кровли:

• простая симметричная;
• простая ассиметричная;
• ломаная.

Чем сложнее форма крыши, тем большее количество стропильных ферм и подстропильных элементов нужно для создания необходимого запаса по прочности.

Угол наклона двухскатной крыши определяется в первую очередь кровельным материалом. Ведь каждый из них выдвигает свои требования.

• мягкая кровля - 5-20°;
• металлочерепица, шифер, профнастил, ондулин - 20-45°.

Следует учесть, что увеличение угла увеличивает площадь пространства под крышей, но и количество материала. Что влияет на общую стоимость работ.

Нюанс. Минимальный угол наклона двускатной крыши должен составлять не меньше 5°.

5. Расчет шага стропил

Шаг стропил двускатной крыши для жилых домов может составлять от 60 до 100 см. Выбор зависит от кровельного материала и веса конструкции крыши. Тогда количество стропильных ног рассчитывается путем деления длины ската на расстояние между стропильными парами плюс 1. Полученное число определяет количество ног на один скат. Для второго число нужно умножить на 2.

Длина стропил для чердачной крыши рассчитывается по теореме Пифагора.

Параметр «а» (высота крыши) задается самостоятельно. Ее величина определяет возможность обустройства жилого помещения под крышей, удобством нахождения на чердаке, расходом материала на строительство крыши.

Параметр «b» равен половине ширины здания.

Параметр «с» представляет собой гипотенузу треугольника.

Совет. К полученному значению нужно добавить 60-70 см. для запилов и выноса стропильной ноги за стену.

Стоит отметить, что максимальная длина бруса - 6 м.п. Поэтому при необходимости брус для стропил можно сращивать (наращивание, стыковка, соединение).

Способ сращивания стропил по длине показан на фото.

Ширина стропил для крыши зависит от расстояния между противоположными несущими стенами.

7. Расчет сечения стропил

Сечение стропил двускатной крыши зависит от нескольких факторов:

• нагрузки, о ней мы уже писали;

• вида применяемого материала. Например, бревно выдерживает одну нагрузку, брус - другую, клееный брус - третью;

• длины стропильной ноги;

• вида древесины, которая используется в строительстве;

• расстояния между стропилами (шага стропил).

Определить сечение бруса для стропил, зная расстояние между стропилами и длину стропила можно с помощью нижеприведенных данных.

Сечение стропил - таблица

Совет. Чем больше шаг установки стропил, тем большая нагрузка приходится на одну стропильную пару. Значит, сечение стропил нужно увеличивать.

Размеры пиломатериала (бруса и доски) для двухскатной стропильной системы:

• толщина (сечение) мауэрлата - 10х10 или 15х15 см.;

• толщина стропильной ноги и затяжки - 10х15 или 10х20 см. Иногда используют брус 5х15 или 5х20 см;

• прогон и подкос - 5х15 или 5х20. В зависимости от ширины ноги;

• стойка - 10х10 или 10х15;

• лежень - 5х10 или 5х15 (в зависимости от ширины стойки);

• толщина (сечение) обрешетки крыши - 2х10, 2,5х15 (в зависимости от кровельного материала).

Виды стропильной системы двухскатной крыши

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

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.

Комбинированные

Ввиду того, что современные крыши отличаются большим многообразием форм и сложностью конфигураций, используется 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.

Монтаж стропильной системы двухскатной крыши

После того, как рассчитаны стропила двускатной крыши, можно приступать к монтажу. Процесс разобьем на этапы и дадим характеристику каждому из них. Получится своеобразная пошаговая инструкция, содержащая дополнительные сведения по каждому этапу.

1. Крепление мауэрлата к стене

Брус устанавливается по длине стены, на которую будут опираться стропила.

В срубах из бревна роль мауэрлата играет верхний венец. В зданиях, построенных из пористого материала (газобетон, пенобетон) или кирпича, мауэрлат устанавливается по всей длине несущей стены. В других случаях его можно устанавливать между стропильными ногами.

Материал подготовлен для сайта www.сайт

Поскольку длина мауэрлата превышает стандартные размеры пиломатериалов, его приходится сращивать.

Соединение мауэрлата друг с другом делается как показано на рисунке.

Как соединить мауэрлат?

Запил брусьев производится только под углом в 90°. Соединения происходит с применением болтов. Гвозди, проволока, деревянные нагели не используются.

Как крепить мауэрлат?

Установка мауэрлата выполняется на верху стены. Технология монтажа предусматривает несколько способов крепления мауэрлата:

• строго по центру несущей стены;
• со смещением в одну из сторон.

Совет.
Мауэрлат не может размещаться ближе, чем 5 см. до наружного края стены.

Чтобы защитить брус для мауэрлата от повреждения его укладывают на слой гидроизоляционного материала, в качестве которого чаще всего выступает обычный рубероид.

Надежность крепления мауэрлата важный аспект строительства. Это связано с тем, что скат крыши подобен парусу. Т.е., он испытывает сильную ветровую нагрузку. Следовательно, мауэрлат нужно крепко зафиксировать на стене.

Способы крепления мауэрлата к стене и стропилам

Анкерные болты. Идеальны для монолитного строения.

Деревянные нагели. Используются для срубов из бревна и бруса. Но, они всегда используются с дополнительными крепежами.

Скобы.

Шпилька или арматура. Применяется в том случае, если коттедж построен из пористых материалов (газобетон, пенобетон).

Скользящее крепление (шарнирное). Связка таким способом позволяет обеспечить смещение стропильных ног при усадке дома.

Отожженная проволока (вязальная, стальная). Используется как дополнительное крепление в большинстве случаев.

2. Изготовление стропильных ферм или пар

Монтаж выполняется двумя способами:

• установка брусьев непосредственно на крыше. Используется не часто, поскольку выполнять все работы, замеры, подрезки на высоте проблематично. Зато позволяет полностью выполнить монтаж своими руками;

• сборка на земле. Т.е., отдельные элементы (треугольники или пары) для стропильной системы можно собрать внизу, а затем поднять их на крышу. Преимущество такой системы в более быстром выполнении высотных работ. А недостаток - в том, что вес собранной конструкции стропильной фермы может быть значительным. Чтобы ее поднять потребуется специальное оборудование.

Совет. Прежде чем собирать стропильные ноги, нужно нанести разметку. Очень удобно использовать для этих целей шаблоны. Собранные по шаблону стропильные пары будут абсолютно одинаковы. Для изготовления шаблона нужно взять две доски, длина каждой из которых равна длине одного стропила, и соединяются между собой.

3. Установка стропильных ног

Собранные пары поднимаются наверх и устанавливаются на мауэрлат. Для этого внизу стропильных ног нужно сделать запил.

Совет. Поскольку прорези на мауэрлате ослабят его, можно делать запилы только на стропильной ноге. Чтобы запил был одинаковым и плотно прилегал к основанию нужно использовать шаблон. Его вырезают из фанеры.

Способы крепления стропильной ноги показано на рисунке.

Начинать установку стропильных пар нужно с противоположных торцов крыши.

Совет. Чтобы правильно установить стропильные ноги, лучше использовать временные подкосы и распорки.

Между закрепленными парами натягивается бечевка. Она упростит монтаж последующих стропильных пар. А также, обозначит уровень конька.

Если стропильная система монтируется непосредственно на крыше дома, то после установки двух крайних стропильных ног устанавливается опора конька. Далее к нему крепят половины стропильный пар.

Стоит отметить, что в этом вопросе мнения профессионалов расходятся. Одни советуют использовать шахматный порядок крепления, что позволит равномерно распределить увеличивающуюся нагрузку на стены и фундамент более равномерно. Такой порядок предполагает установку одного стропила в шахматном порядке. После того, как часть стропильных ног установлена, монтируют недостающие части пары. Другие, настаивают на том, что нужно делать последовательный монтаж каждой пары. В зависимости от размера конструкции и конфигурации фермы, усиление стропильных ног выполняется подпорками и стойками.

Нюанс. Соединяются дополнительные элементы конструкции с помощью вырубки. Фиксировать их предпочтительно строительными скобами.

При необходимости можно удлинить стропильную ногу.

Способы сращивания стропильных ног показаны на фото.

Совет. Способ, которым удлиняется мауэрлат (запил под 90°) в данном случае применять нельзя. Это ослабит стропило.

4. Установка конька двускатной крыши

Коньковый узел кровли изготавливается путем соединения стропильных ног вверху.

Устройство конька крыши:

• Способ без использования опорного бруса (см. рис.).

• Способ с использованием стропильного бруса. Брус нужен для больших крыш. В дальнейшем он может стать опорой для стойки.

• Метод накладки на брус.

• Более современной разновидностью изготовления конькового узла можно считать способ, показанный на фото.

• Метод врубки.

После того, как установлена стропильная система делаем капитальное закрепление всех конструктивных элементов.

5. Монтаж обрешетки крыши

Монтируется обрешетка в любом случае, и предназначена для более удобного перемещения по крыше в процессе выполнения работ, а также для крепления кровельного материала.

Шаг обрешетки зависит от вида кровельного материала, например:

• под металлочерепицу - 350 мм (расстояние между двумя нижними досками обрешетки должно составлять 300 мм).
• под профнастил и шифер - 440 мм.
• под мягкую кровлю настилаем сплошную обрешетку.

Стропильная система двухскатной крыши с мансардой - видео:

Заключение

Как видим, несмотря на кажущуюся простоту, монтаж стропильной системы двускатной крыши содержит много подводных камней. Но, опираясь на приведенные рекомендации, вы сможете без проблем построить надежную конструкцию своими руками.

Кровельное покрытие из металлочерепицы привлекает своим внешним видом. К преимуществам материала также следует отнести небольшой вес, легкость монтажа и доступную стоимость.

Расчет каркаса крыши и шага стропил

Одним из ключевых факторов, определяющих устойчивость каркаса крыши к нагрузкам, является шаг стропил – расстояние между соседними стропильными ногами, расположенными на одном скате. Чем точнее рассчитан шаг стропил, тем долговечнее и надежнее конструкция кровли. Кроме того, следует правильно подобрать сечение стропильных ног и других элементов конструкции. Ошибки в расчетах могут привести к тому, что в процессе эксплуатации крыша деформируется под воздействием внешних нагрузок .

Стропильная нога должна быть прочной, жесткой на изгиб. Ее длина и размер сечения коррелируют между собой: чем длиннее стропило, тем больше должно быть его сечение. Длина стропильной ноги определяется исходя из угла наклона ската и высоты конька. При расчете промежутка между стропилами также следует принять во внимание угол наклона крыши – чем круче скаты, тем больше может быть шаг стропил . Но при большой длине стропильных ног расстояние между ними следует уменьшить.

Промежуток между ногами в среднем составляет 80-100 см, при этом допустимым минимумом считается шаг стропил в 60 см, а разумным максимумом – 150 см. Чтобы определить оптимальное количество стропильных ног на скате, выполняются следующие действия :

• измеряется длина стены, на которую будут опираться стропила;
• полученная величина делится на наиболее подходящий шаг;
• к результату следует прибавить единицу и полученную величину округлить в большую сторону.

Данный алгоритм позволяет вычислить требуемое количество стропил для одного ската, а чтобы узнать, с каким промежутком их предстоит устанавливать, длину стены следует разделить на полученную величину. Результат будет равен межосевому расстоянию между стропильными ногами, которое и представляет собой шаг стропил.

Следует учесть, что общая методика не учитывает такие нюансы, как выбор утеплителя. Подогнав шаг стропил к ширине теплоизолирующего рулонного или плитного материала можно упростить монтаж кровельной системы и уменьшить расходы на строительство. Корректировать величину промежутка между стропилами можно до определенных пределов – не стоит увеличивать расчетный шаг стропил при возведении стропильной системы под тяжелые кровельные материалы.

Стропильная система для кровли из металлочерепицы, напротив, не требует специального усиления. Данный материал для внешнего покрытия крыши характеризуется достаточно высокой прочностью при относительно небольшом весе. Листы металлочерепицы монтируются на разреженную обрешетку из брусков или досок, которая крепится к стропилам, расположенным с шагом от 60 до 95 см. Это усредненные значения для стропильных ног, изготовленных из стандартной доски сечением 50×150 мм, при длине до 4,5 метров.

Если предполагается использовать теплоизолятор толщиной более 150 мм, рекомендуется изготавливать стропильные ноги из доски сечением 50×200 мм, чтобы не пришлось наращивать в ширину стропила рейками со стороны чердачного помещения.

Особенности монтажа каркаса под металлочерепицу

В целом стропильная система и рассчитывается и монтируется по стандартным правилам. Принципиальной особенностью можно считать необходимость крепления верхней опоры стропильной ноги сверху конькового прогона, а не в боковой части конькового бруса. В этом случае в верхней части кровли, в коньке, остается свободное пространство, необходимое для нормальной циркуляции воздуха в кровельном пироге. Если не обеспечить правильную циркуляцию воздуха в системе, внутри кровельного пирога образуется конденсат, вызывающий коррозию металлочерепицы .

Чтобы сделать воздухообмен утепленной кровли более интенсивным, рядом с верхней кромкой стропильных ног рекомендуется просверлить отверстия, диаметр которых составляет около 10 мм.

Устройство каркаса крыши из металлочерепицы может потребовать использования элементов для усиления стропильной системы. Под элементами, придающими жесткость конструкции, обычно подразумеваются затяжки и ригели – горизонтальные перемычки между стропилами в системе висячего типа. Затяжка располагается у основания стропильных ног, ригель – ближе к коньку. Усиление наслонных стропильных ног выполняется за счет монтажа горизонтальных прогонов на стойках – это обеспечивает дополнительную точку опоры. К дополнительным элементам относятся кобылки – специальные доски, позволяющие увеличить размер стропил в длину для формирования свеса кровли из металлочерепицы.

При устройстве деревянной стропильной системы важно позаботиться о защите древесины от повреждения гнилью и огнем. Антисептическая пропитка предупредит биологическое разрушение древесных материалов, а огнезащитный состав снизит риск возгорания и скорость распространения огня. Для обработки стропильных конструкций после сборки каркаса (или отдельных элементов до его монтажа) может применяться комплексная огнебиозащитная пропитка, либо отдельные специализированные составы.

Обработка выполняется в два захода с перерывом на полное высыхание первого слоя. Состав наносится валиком или мягкой кистью.

Монтаж каркаса крыши из металла

Каркас металлочерепичной крыши частного дома чаще всего возводится из дерева – данный материал легко подгоняется в размер и монтируется без применения специализированного оборудования. Однако устройство опорной конструкции под металлочерепицу в некоторых случаях может выполняться из металлического профиля. В частности, при строительстве :

• гаражей;
• ангаров;
• павильонов;
• беседок;
• хозяйственных построек.

Стропила из металлопрофиля под металлочерепицу имеют ряд преимуществ :

• выдерживают высокие нагрузки;
• позволяют монтировать длинные балки (более 10 метров) без дополнительных опор;
• конструкция не распространяет горение;
• каркас долговечен (при правильном монтаже и защите от коррозии);
• позволяет изготовить надежную кровельную конструкцию нестандартной конфигурации.

К недостаткам полностью металлической крыши следует отнести высокую теплопроводность материала – каркас выступает в качестве мостика холода . Именно поэтому крыша из металла более всего пригодна для нежилых построек, не требующих отопления. Кроме того, применение металлопрофиля заметно удорожает строительство.

Высокая прочность металлопрофиля и его жесткость на изгиб дает возможность перекрывать пролеты, имеющие большой размер, без установки поддерживающих конструкций. Это упрощает устройство кровли.

Если предполагается использовать стропила из металла, весь каркас крыши должен быть металлическим. В качестве мауэрлата используется швеллер, к которому в дальнейшем привариваются нижние концы стропил. Каркас изготавливается по проекту самостоятельно, либо заказывается на производстве. Во втором случае выше точность геометрических размеров и качество сварки, но готовую конструкцию придется устанавливать на стены постройки при помощи подъемных механизмов. Монтаж каркаса из отдельных элементов дает возможность выполнять их подгонку на месте.

Конструкция двускатной крыши для частных домов выбирается чаще всего, так как она является оптимальным вариантом по простоте монтажа и удобству эксплуатации, по прочности и надежности, а также по стилевому решению. Двускатная кровля по-другому называется щипцовой и имеет два ската, которые могут быть расположены по отношению друг к другу под одинаковым или разным углом, то есть фронтом может представлять собой равнобедренный или разносторонний треугольник. Последний вариант все чаще можно встретить среди новостроек, так как он становится модным стилевым решением. И, кроме оригинальности, такая крыша обладает некоторыми положительными особенностями, которые упрощают ее эксплуатацию.

Подобный тип стропильной системы может использоваться под все типы кровельных материалов, но обрешетка, закрепляемая на стропила, для каждого из покрытий имеет свои параметры.

Двускатная крыша: стропильная система под металлочерепицу которой имеет свои особенности, должна быть тщательно изучена и рассчитана еще загодя, перед покупкой материалов и проведением ее монтажа. Попробуем разобраться в этих вопросах.

Разновидности конструкций двускатных крыш

• 1 Разновидности конструкций двускатных крыш
• 2 Основные составляющие двускатной стропильной системы
• 3 Виды стропильных систем двускатной крыши
  • 3.1 Наслонная стропильная система
  • 3.2 Висячая стропильная система
• 4 Как рассчитать параметры двускатной стропильной системы
  • 4.1 Нагрузки на стропильную систему
  • 4.2 Угол наклона скатов стропильной системы и высота конька
    • 4.2.1 Калькулятор расчета высоты конька
  • 4.3 Длина стропильных ног
    • 4.3.1 Калькулятор расчета длины стропильной ноги
  • 4.4 Расчет шага и сечения стропил
    • 4.4.1 Калькулятор расчета распределённой нагрузки на стропильную ногу
  • 4.5 Параметры других пиломатериалов
• 5 Последовательность монтажа стропильной системы под металлочерепицу и настила кровли
  • 5.1 Видео: возведение двускатной стропильной конструкции под металлочерепичную кровлю

Для начала необходимо разобраться, какие конструкции двускатных крыш бывают, так как придется выбирать наиболее подходящую для конкретного строения.

• Простая равносторонняя двускатная конструкция

Этот вариант двускатной конструкции можно назвать традиционным и самым применяемым, так как он прост в монтаже и обслуживании, а также отличается долговечностью и надежностью.

Симметрия в этой системе помогает достичь равномерности нагрузки на мауэрлат и несущие стены. При правильном выборе сечения бруса для обустройства стропильной системы и мауэрлата, эти детали обеспечат необходимый для длительной эксплуатации крыши запас прочности. Дополнительной надежности конструкции придадут правильно установленные стойки, подкосы и затяжки.

Недостатком этой системы для обустройства внутри чердачного пространства помещений является то, что после установки стен и потолка большую площадь занимают глухие зоны в угловых областях конструкции, которые остаются незадействованными.

• Простая асимметричная двускатная конструкция

Асимметричная двускатная конструкция отличается от традиционной системы тем, что ее скаты располагаются под разным углом. Так, один из них обычно составляет больше 45 градусов, что позволяет увеличить полезную площадь чердачного пространства, в котором вполне можно обустроить жилое помещение, естественно, при должном утеплении.

Еще одним важным достоинством подобной конструкции может стать меньший по площади скат, который рекомендовано спланировать с подветренной стороны строения, где на крыше всегда собирается большое количество снега. Небольшой же по размеру, но с большой крутизной скат не будет задерживать на своей поверхности больших сугробов.

К недостатку асимметричной конструкции можно отнести более сложный ее расчет для достижения равномерного распределения нагрузки на стены дома.

• Ломаная двускатная конструкция

Эту двускатную стропильную систему можно назвать редкостью, хотя благодаря такому расположению скатов в чердачном пространстве формируется достаточно большая комната, которая может быть использована под жилое или хозяйственное помещение.

Кроме такой стропильной системы к ломаной двускатной конструкции можно отнести и мансардный вариант установки стропил.

Мансардная ломаная стропильная система способна обеспечить для строения полноценный второй этаж с просторными комнатами, а при усиленном утеплении они могут использоваться в любое время года.

Основные составляющие двускатной стропильной системы

Теперь рассмотрим основные конструктивные элементы стропильной системы двускатной крыши

С помощью металлочерепицы уже давно решаются задачи строительства малоэтажных домов. Сочетание стальной выносливости с легкостью и эффектностью дают большое преимущество материалу перед соперниками. Крупногабаритные листы укладываются намного быстрее, а срок службы - продолжительнее, чем другие материалы аналогичного назначения. Перекрыть крышу и выполнить монтаж стропильной системы под металлочерепицу можно самостоятельно, если знать устройство двускатной крыши, особенности стропильной системы и способы укладки кровельного материала с учетом его характеристик.

Описание металлочерепицы

Металлическую черепицу можно назвать одним из продуктов сталепроката. В целом материал представляет собой листовую сталь, профилирование которой выполнено как по горизонтали, так и по вертикали. В результате этого процесса на поверхности образуются поперечные и продольные волны, делающие материал похожим на керамическую черепицу. С наружной стороны листа имеется цветная полимерная пленка, предназначенная для выполнения защитной и декоративной функции.

Недостатки и их устранение

Несмотря на визуальное сходство с керамической черепицей, стандартные недостатки материала остались без изменения. Металл очень быстро нагревается под воздействием солнечных лучей и легко остывает при снижении температуры воздуха. Коэффициент звукоизоляции сравнительно низок, так как металлические поверхности свободно пропускают звуковые волны. Кроме этого металл способен собирать капли конденсата из-за разных теплотехнических свойств с контактирующими элементами каркаса.

Это достаточно весомые недостатки, но проблема их существования легко решается при правильной сборке стропильной системы и кровельного пирога. Если монтаж стропильной системы выполнен по всем правилам с соблюдением технологических предписаний, то укладка кровельного материала пройдет без осложнений.

Чтобы снизить воздействие недостатков металла на конструкцию крышу и предотвратить преждевременный износ кровли, необходимо правильно составить кровельный пирог.

Вся ответственность в этом плане ложится на стропильную систему, на которую возлагаются следующие функции:

• Удержание слоев кровельного пирога, располагающихся сверху стропилин, внизу этих элементов и между ними.
• Создание условий для лучшей вентиляции, препятствие образованию конденсата и создание каналов для вывода влаги.
• Формирование опор, расположенных в одной плоскости, для укладки кровельного материала.

Другими словами, стропильная система является своеобразным скелетом, который необходим для нормального функционирования крыши. Следовательно, устранить недостатки металлического покрытия можно при правильном выборе схемы установки «скелета» под металлочерепицу.

Стропильная система под металлочерепицу - шаг стропил

Металлочерепицу можно увидеть на любых строениях: и жилых, и нежилых. Металлическая «чешуя» хорошо смотрится на беседках, верандах и банях.

По функциональному назначению строения определяется наличие утеплителя, причем от этого во многом зависит строение стропильной системы:

• Каркас утепленной крыши содержит три различных слоя изоляции и обязательный вентиляционный контур.
• Холодная крыша состоит из вентиляционного контура и одного слоя изоляции.

Двускатная крыша под металлочерепицу с утеплителем необходима в том случае, если на чердаке будет обустроено жилое помещение. При расчете такой стропильной системы во внимание принимается размер утеплителя, чтобы он плотно входил в промежутки между стропильными ногами.

Крыша без утеплителя возводится над строениями, пребывание в которых не занимает много времени.

Также каркас крыши под металлочерепицу без утеплителя возводится при утеплении потолочного перекрытия. В качестве примера можно привести крышу над баней или жилым домом, чердак которого не предназначен для эксплуатации. В этом случае укладка утеплителя между потолочными балками будет более эффективной.

Каркас кровли под металлочерепицу может быть изготовлена из металлопроката или пиломатериалов. Первый вариант имеет схожие характеристики с металлическим покрытием, но для частных домов рекомендуется использовать древесину. Этот материал удобнее в работе для частного застройщика, который решил самостоятельно возвести стропильную систему под металлочерепицу. Во-первых, из дерева проще изготовить элементы каркаса и собрать из них единую конструкцию. Во-вторых, деревянные изделия более теплые и соответствуют экологическим требованиям и нормам.

Преимущество двускатной крыши

Самый простой вариант стропильной системы под металлочерепицу - двухскатная конструкция. Благодаря сходству форм скатов и листов кровельного материала создаются идеальные условия для монтажа. Вальмовая конструкция или любая сложная крыша в этом плане требуют больших затрат сил и времени. Кроме того сложные конструкции требуют повышенного расхода кровельного материала из-за сложности кроя.

В инструкции производителя по укладке металлочерепицы указываются оптимальные параметры крыши. В частности речь идет о наклоне скатов, который должен составлять 12-15 градусов. Меньшее значение угла наклона требует усиленной гидроизоляции, на более крутых скатах необходимо увеличение крепежных элементов. Обе ситуации приводят к увеличению бюджета на строительство крыши.

Количество укладываемых рядов металлочерепицы напрямую зависит от размеров листа и перекрываемой площади. В большинстве случаев материал монтируют в один ряд, чтобы в поперечные швы не протекала вода. На крышах частных домов чаще всего используются листы длиной 4-4,5 метра, хотя многие производители предлагают услуги по нарезке листа на соответствующие элементы. Это значительно упрощает укладку металлочерепицы на скатах индивидуального размера. Чтобы определить необходимую длину листа, суммируют длину ската и длину карнизного свеса, который составляет 40-60 см.

Укладывают металлочерепицу на обрешетку, прикрепленную к стропильной системе. Двухскатная крыша имеет только вертикальные и горизонтальные линии, поэтому укладка листов с аналогичными кромками выполняется без особых трудностей. Правильно построенная стропильная система позволяет выполнить установку обрешетки и укладку кровельного материала быстро и без проблем.

Варианты каркаса и стропильных ног

Схема устройства стропильной системы определяется количеством слоев кровельного пирога. Следовательно, для более сложного утепленного варианта требуются элементы, без которых вполне обходится холодная кровля.

Для стропильной системы двухскатной крыши из металлочерепицы необходимо установить ряд из нескольких пар стропилин, конструкция которых определяется особенностями основного строения.

Для изготовления стропильного каркаса двускатной крыши применяются следующие способы:

• По наслонной технологии. В этом случае для стропильных ног необходимо обеспечить прочные опоры в верхней и в нижней части. Ее использование допускается только при наличии внутренней несущей стены или мощных колонн, заменяющих ее. Наслонная стропильная система может устанавливаться только в тех случаях, когда стойки под коньковым прогоном установлены на достаточно прочных потолочных балках или железобетонных плитах.
• По висячей технологии. Стропилины такой системы требуют обязательной опоры для нижней пятки. Верхние пятки попарно упираются друг на друга. Висячая стропильная система устанавливается при отсутствии внутренней несущей перегородки.

Устройство каркаса для утепленной кровли

Наличие утеплителя в составе кровельного пирога требует правильно выбрать шаг стропил под металлочерепицу, и устроить стропильную конструкцию так, чтобы теплоизоляционный слой не потерял свои качества. Это может произойти в результате намокания утеплителя, так как вода служит хорошим проводником тепловых волн.

Намокание теплоизоляционного материала происходит в следующих случаях:

• Бытовые испарения, поднимающиеся вверх, проникают в теплоизоляцию с внутренней стороны.
• Разница температур на улице и на чердаке способствует образованию конденсата.
• Несоблюдение технологии монтажа кровли приводит к образованию протечек, которые наблюдаются при снеготаянии и обильных осадках.

Чтобы предотвратить появление неприятных ситуаций, нужно правильно уложить кровельный пирог, распределить его по кровле и надежно зафиксировать на стропилинах. Помимо этого стропильная система под металлочерепицу должна формировать вентиляционные каналы, которые позволяют потоку воздуха омывать теплоизоляционный слой и внутренний слой металлочерепицы.

Установка обрешетки и контробрешетки позволяет создать каналы, которые способствуют регулярному проветриванию и выведению конденсата из-под кровельного пространства. Это продлевает эксплуатационный срок и кровли, и стропильной системы.

В разрезе утепленная кровля со стороны отделанного помещения выглядит следующим образом:

• Материал, используемый для отделочных работ внутри чердачного помещения.
• Внутренняя обрешетка, на которую крепится слой пароизоляции.
• Непосредственно пароизоляционный слой, являющийся препятствием на пути бытовых испарений.
• Стропильные ноги, в промежутках которого располагают плиты теплоизоляционного материала. Причем для образования вентиляционного зазора нужно, чтобы теплоизоляция была немного тоньше ширины стропилины. Если утеплитель ложится на одном уровне со стропилинами, то следует прибить дополнительную обрешетку для создания необходимого зазора.
• Гидроизоляционный слой укладывается непосредственно на стропилины или на контробрешетку, если была необходимость в ее установке. Дело в том, что гидроизоляции в виде полиэтиленовой пленки нельзя контактировать с утеплителем, в целях предотвращения образования влаги. В случае использования диффузной мембраны контробрешетка не нужна, так как этот гидроизоляционный материал пропускает влагу наружу, но не впускает ее обратно.
• Наружная обрешетка, необходимый элемент для фиксации гидроизоляционного материала, создания вентиляционного канала и укладки металлической черепицы.
• Непосредственно кровельный материал - металлочерепица.

Не рекомендуется использовать рулонные материалы на битумной основе в качестве гидроизоляционного слоя. Нагревание такого материала и кровли сопровождается выделением веществ, благодаря которым происходит взаимное разрушение обоих материалов.

Исходя из выше сказанного, напрашивается вывод, устройство двухскатной крыши из металлочерепицы с утеплителем предполагает использование трехслойного пирога и двух вентиляционных контуров при использовании классического варианта гидроизоляции. Входящая в состав кровельного пирога диффузная мембрана позволяет укладывать три слоя изоляции и один вентиляционный канал. Основой для крепления всех слоев служит стропильная система, на которую возлагается функция удержания кровельного материала и снеговой нагрузки.

В большинстве случаев стропилины под металлическую черепицу делают из досок сечением 5*10 см или 5*15 см при соблюдении стандартного шага стропильных ног при устройстве кровли.

Монтаж стропильной системы для холодной крыши

Холодная крыша подразумевает отсутствие утеплителя, следовательно, отпадает потребность в использовании материалов для его защиты. Но нельзя пренебрегать гидроизоляцией, она защитит от протечек деревянную стропильную систему. Кроме того вентиляция между гидроизоляционным слоем и металлочерепицей должна быть в любом случае.

В разрезе холодный кровельный пирог имеет следующий состав:

• Стропилины.
• Гидроизоляция.
• Обрешетка.
• Кровельный материал.

Независимо от наличия утеплителя укладка обрешетки ведется особым образом. Расстояние между элементами определяется промежутком между поперечными ступеньками металлочерепицы.

Первый элемент обрешетки должен иметь немного больший размер, чем рядовые решетины.

Приведенные примеры холодной и утепленной кровли являются общей рекомендацией. На практике каждый индивидуальный случай требует определенных расчетов с конкретными данными.

Важно определить шаг стропил под металлочерепицу, расчет этого параметра довольно сложен. Именно от этого параметра зависит прочность кровли. Этому следует уделить особое внимания потому, что от прочности крепления металлочерепицы к стропилам определяется долговечность всей крыши и, соответственно, здания.

Люди отдают предпочтение металлочерепице, поскольку она является долговечным, практичным и надежным материалом для кровли.

Но не все понимают то, что черепица имеет большую массу — это требует усиления конструкции стропил. При этом правильно класть металлочерепицу могут далеко не все кровельщики, а прочность кладки напрямую зависит от прочности стропильной системы. Чтобы правильно покрыть дом, следует тщательно рассчитать стропила под металлочерепицу. Ниже будут приведены расчеты того, какой должен быть шаг стропил.

Как его рассчитать

Шаг стропил — это расстояние от одной ноги стропильной системы к другой ноге, по-другому он называется шаг стропильных ног. Его подбирают в зависимости от типа покрытия крыши. В среднем для всех материалов этот размер находиться в пределах 0,6 — 1,2 метра. Однако для конкретного (выбранного) материала необходимо произвести точные вычисления этого параметра.

Для того, чтобы произвести расчет (шаг стропил под металлочерепицу и нужного количества материалов для ног стропильной системы), а также для подбора бруса для стропильных ног, следует воспользоваться следующей методикой подсчета:

1. Первым делом следует произвести измерение длины ската. Ее замеряют по карнизу кровли.
2. Далее, выбирается произвольно шаг стропил. Пределы шага для металлочерепицы находятся в пределах 0,6 — 1 метра. Например, изначально принимается шаг равный 0,8 метра.
3. Длину ската, измеренную ранее (пункт 1) следует разделить на выбранный шаг. Например, измеренная длина ската составляет 12 метров, соответственно 12/0,8 = 15.
4. Далее, к полученному частному следует прибавить единицу. Если число получилось не целое, то его следует округлить до большего целого (не по правилам округления, а всегда в большую сторону). Таким образом: 15+1 = 16. Это и будет необходимое количество стропильных ног.
5. Затем измеренную длину (пункт 1) делят на количество стропил, частное этой дроби и будет тем расстоянием между стропилами (ногами). Так, для выбранных в качестве примера значений, итоговая длина будет равна: 12/16 = 0,75 метра.

Этот расчет является общим практически для любого типа кровли, однако следует учесть некоторые моменты именно для металлической черепицы.

Для определения шага рекомендуется обратиться к профессиональным кровельщикам или архитектурному ателье, потому что при проведении самостоятельных расчетов можно допустить ряд ошибок. Впоследствии это может привести к обрушению крыши и другим негативным последствиям.

Вернуться к оглавлению

Конструктивные элементы для металлочерепицы

Поскольку в последнее время именно этот кровельный материал стал одним из популярных, то следует привести некоторые правила и советы при работе с ним. Визуально этот материал похож на обычную керамическую черепицу, однако в отличие от нее он обладает рядом достоинств. Так монтаж подобного материала более простой и занимает меньше времени, чем монтаж обычной керамической черепицы. Другой его плюс — гораздо меньшая масса (разница примерно в 12 раз!).

Меньшая масса позволяет существенно упростить конструкцию стропильной системы, а также сэкономить на брусе — потребуются брусья гораздо меньшего сечения. Также по сравнению с керамикой, металлическая черепица позволяет увеличить интервал между ногами, уменьшить сечения бруса для ног и сечения используемых материалов для обрешетки.

Если такой тип покрытия монтируется на деревянный дом, то необходимо обязательно уложить мауэрлат, который должен быть прочным. При этом следует произвести тщательный и подробный расчет при выборе мауэрлата и стропильной системы. Это связано с тем, что после строительства невозможно усилить конструкцию (при необходимости).

После определения шага стропил, следует определить сечение бруса для них. Так, стропильная система под металлочерепицу определяется по таблице в зависимости от длины стропил и расстояния между ними. По этим показателям и подбирают сечение бруса. Для выбранных параметров это значение будет составлять 90х100 мм. Приведем другой пример: длина ската 25 метров, выбранный шаг стропильной системы — 0,8 метра. Предварительное количество ног в этом случае будет равно: 25/0,8 = 31,25.

Округляем полученное значение в большую сторону: 31,25 = 32. К полученному значению прибавляем 1: 32+1 = 33. Вычисляем точное расстояние между ногами: 25/33 = 0,757 = 0,76 метра. Полученный результат в 0,76 метра и является шагом для ног стропильной системы под металлическую черепицу.

Так, оптимальным для ног стропильной системы под металлочерепицу считается брус 50х150, при шаге от 0,65 до 1 метра. Далее, исходя из опыта работ с таким покрытием, оптимальная толщина утепляющего материала равна 0,15 метрам, что полностью обеспечит изоляцию кровли. Если есть желание повысить изоляционные свойства, то толщину увеличивают до 0,2 метров, чего более чем достаточно. При этом, на столько же следует увеличить и сечение бруса для ног — до 70х150. В самих стропилах следует предусмотреть (просверлить) отверстия под вентиляцию (диаметром около 8-10 мм).

Но самым важным отличием стропильной системы под металлочерепицу является установка опор. Если для обычного материала опора крепится не сбоку конькового бруса, а над ним. При этом на стыке бруса и коньковой балки образуется свободное пространство, где свободно циркулирует воздух. Это предотвращает появление конденсата и скапливания влаги. Это очень необходимо для металлического покрытия, поскольку предотвращает коррозию и порчу металла.