Полувальмовая крыша: стропильная система, чертеж, фото

Стропильная система задает основной тон всей кровельной конструкции, так как именно от ее вида зависит конфигурация крыши.

Типы двухскатной кровли

Конструкция двускатной крыши различается по форме и расположению стропил. По форме выделяют следующие виды:

  • Симметричная — стандартный тип кровли с двумя скатами в виде равнобедренного треугольника;
  • Ломанная или мансардная конструкция предполагает устройство жилого помещения на чердаке и монтаж мансардных окон;
  • Несимметричная крыша подразумевает, что конек размещен не по центру, а сдвинут в одну из сторон. Такая конструкция смотрится более оригинально;
  • Разноуровневая система более сложная в установке, и предполагает, что скаты такой крыши не соединяются в одном коньке и располагаются на разных уровнях;
  • Полувальмовая – двухскатная крыша со скошенными концами конька.

Кроме того, кровля бывает различной по сооружению стропильной системы. Так, выделяют наслонные и висячие стропила. Висячая конструкция имеет только две точки опоры в виде стен. Поэтому вес кровли, нагрузка снега и осадков приходится именно на эти стены. Чтобы снизить давление, стропила соединяют металлической или деревянной стяжкой. Чем выше такая стяжка, тем она крепче и прочнее. Расстояние между опорами при этом составляет до 6,5 метров.

Наслонная система состоит из брусьев с промежуточной подпоркой на внутреннюю стену дома. При данной конструкции требуется обязательный монтаж мауэрлата. Мауэрлат – это брус с сечением 10х10 или 20х20 сантиметров, который подкладывают под стропильную ногу или устанавливают по периметру наружной стены дома. Мауэрлат равномерно распределяет нагрузку кровли на стены.

Особенности расчета стропил

После выбора конструкции мансардной крыши (на основании рекомендаций специалистов и в соответствии со справочными данными) главными расчетными параметрами становятся расстояние между стропилами () и их количество. Обычно расстояние между стропилами составляет от 0,6 до 1,5 м. Расчеты основаны на том, что оптимальная нагрузка должна составлять 40-60 кг на 1 м длины стропила, а максимально допустимый прогиб балки – 1/250 от ее длины.

Количество стропил на один скат рассчитывается после измерения длины ската и выбора . Длина ската делится на величину шага , к полученному результату добавляется 1 (единица). Полученный результат округляется до ближайшего целого числа в большую сторону.

Расчет расстояния между стропилами с учетом всех факторов может произвести специалист, но на практике пользуются справочными рекомендациями. Так, например, для стропил из доски размером 50х180 мм и длиной ската 3 м средний шаг составляет 1,5 м; при длине 3,5 м – 1,2 м; а при длине 4 м – 0,9 м.

Строим сами

  • Необходимо взять рейку, длина которой равняется вертикальному расстоянию от конька до верха опорной стены
  • Перпендикулярно этой доске по краю набивается еще одна, длина которой равняется расстоянию между внешними стенами сооружения
  • Конструкцию тут же примеряем на месте и устанавливаем ее на стенах здания
  • В том случае, если стропила имеют геометрически правильную форму, можно переходить к изготовлению шаблона для стропил по верху вертикальной рейки, а также по краю одного из боковых отделов. Важно сразу сделать расчеты таким образом, чтобы учесть запас, который понадобится для изготовления узлов соединений и свесов крыши

На самом деле сделать стропила своими руками – задача не такая уж и сложная, главное — выполнить правильно все необходимые замеры и правильно рассчитать их геометрию.

Это нужно почитать:

  • Утепление мансарды пенополиуретаном
  • Устройство крыши деревянного дома
  • Утепление мансарды сэндвич панелями

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Читайте также:  Вентиляция в квартире с обратным клапаном и его монтаж

Теперь о составляющих системы и их назначении:

  • Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
  • Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
  • Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
  • Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
  • Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
  • Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
  • Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.

Заключение

Стропильная система полувальмовой крыши, относительно простая в сборке и надежная в эксплуатации, широко используется в частном домостроении в качестве более удачной альтернативы сложным шатровым и четырехскатным конструкциям. Если имеется определенный опыт строительства хотя бы двухскатных каркасов, то вполне реально построить своими руками простейшую датскую или голландскую кровлю.

  • Виды крыш частных домов
  • Как правильно крыть крышу шифером
  • Как крыть крышу профнастилом своими руками
  • Устройство кровельного пирога под профнастил

Монтаж двускатной крыши из бруса включает следующие этапы

Установка мауэрлата

Обвязка укладывается на длинные стены дома и крепится к ним при помощи анкерных болтов. При этом мауэрлат должен выравниваться уровнем по внутренней стороне стены. Под обвязку обязательно выстилается гидроизоляция: геотекстиль, технониколь, гидроизол или обычный рубероид. Для брусовых домов роль мауэрлата может выполнять самый верхний венец. Однако если крышу необходимо поднять повыше, то мауэрлат здесь незаменим. Таким же образом на внутренние несущие стены дома укладываются 1-2 лежня.

Установка опор и коньков

Опоры из бруса монтируются на лежень с выбранным шагом. Опоры выравниваются по уровню и закрепляются укосинами — досками 2,5х10 см. Стойки жестко крепятся на лежне гвоздями или металлическими уголками (усиленный вариант). На стойки укладывается брус конька (прогон) и закрепляется гвоздями и металлическими уголками.

При монтаже висячих стропил стойки устанавливаются временно, а мауэрлат к стене крепится при помощи дополнительных металлических стяжек, т.к. при этом типе стропильной системы на него будет действовать повышенная нагрузка.

Мауэрлат для висячих стропил. Стропильные ноги крепятся скобами

Монтаж стропильных ног. Метод монтажа стропильных ног зависит от выбранного типа стропил. Ноги наслонной конструкции устанавливаются на мауэрлат и крепятся при помощи кронштейнов, саморезов или скоб. Усиление кронштейнами придает стропилам дополнительную жесткость. Если длина бруса не позволяет сделать свесы, то монтируются кобылки, которые изготавливаются из того же бруса, что и стропила. Кобылки крепятся гвоздями. Стропила соединяются в районе конька крыши, образуя треугольник.

Висячие стропила накладываются на мауэрлат, делается спил, в который затем вставляется нога стропила и крепится на гвозди. Благодаря напилу брус плотно прилегает к мауэрлату и не нуждается в креплении скобами и кронштейнами. На установленные стропила накладывают затяжки.

Виды и функции стропил для сруба

Стропильной системой принято называть каркас крыши, уникальную совокупность опорных элементов, придающих ей форму, уклон и достаточную несущую способность. Такой фундамент кровли изготавливается из сухой и прочной древесины, прошедшей обработку антисептическими препаратами, или же профиля из металла. Этот каркас равномерно распределяет все приходящиеся на него нагрузки между несущими стенами. На срубах используются следующие виды стропил:

  • Висячие. Такие стропила имеют лишь одну точку опоры – мауэрлат, друг в друга они упираются свободным концом стропильной ноги, образуя при этом своеобразную треугольную арку. Данная конструкция для двухскатной крыши применяется, когда сруб внутри не имеет несущих стен, на которые было бы возможно установить стойки. Эта стропильная система испытывает достаточную нагрузку на распирание, именно поэтому она включает разного рода затяжки, призванные компенсировать такое напряжение. Висячие стропила отличаются своей массивностью и некоторой сложностью монтажа.
  • Наслонные. Этот тип стропил имеет две точки опоры – тот самый мауэрлат и коньковый прогон, поддерживающий вертикальные стойки. Данная конструкция используется при условии, что внутри сруба имеется хотя бы одна несущая стену либо ряд колонн, на которые может быть разгружен конек. Наслонные стропила испытывают нагрузку лишь на прогиб, поэтому устанавливать их проще.
Читайте также:  Как рассчитать естественную вентиляцию жилого дома

Сруб изготавливается из всем известного натурального стройматериала – древесины, которая обладает уникальными свойствами. По окончанию сборки конструкции начинается выравнивание влажности дерева, поэтому стропильная система обычно дает усадку на протяжении около 4 лет эксплуатации. Популярная БК выпустила приложение, официально можно перейдя по ссылке без регистрации и абсолютно бесплатно.

Варианты крепления стропил к мауэрлату

Важно! Наиболее значительные изменения размеров объекта происходят в первый год, поэтому закреплять стропила рекомендуется лишь по прошествии этого времени.

Монтаж стропильных ног

Очень важно правильно прикрепить стропильные ноги к мауэрлату. От того, как будет выполнено соединение стропил с мауэрлатом, зависит прочность и надежность крыши

Существует два варианта крепления – жесткое и скользящее. Каждое из них подходит к определенным стропилам – висячим или наслонным.

Жесткое крепление делает невозможными любые повороты, подвижки или изгибы стропил. Для этого делают запилы на стропиле и закрепляют ногу с мауэрлатом с помощью проволоки, металлических скоб или длинных гвоздей. Также можно использовать металлические уголки.

При создании вальмовой крыши диагональное стропило нередко должно быть более 6 метров. В связи с этим делают наращивание стропил по длине, перед этим обязательно выполняется разметка стропил. Чтобы это сделать, соединяют две доски, используемые при создании обычных стропил. Диагональные элементы всегда оказываются длиннее рядовых, плюс к этому они испытывают большую нагрузку, поскольку на них опираются накосные ноги.

Установка стропильной системы, достаточно подробная видеоинструкция:

Чтобы усилить стропильные ноги, для них делают подкосы в виде вертикальных стоек. Больше двух стоек устанавливают редко. Для усиления накосных стропил тоже устанавливают подкос или стойку,которая должна опираться на подкладку из дерева, расположенную непосредственно на перекрытии (в случае железобетонной плиты) или на затяжку, одновременно являющуюся потолочной балкой. Подкосы опирают на лежень и ставят под углом от 45 до 50 градусов. Главным их назначением является возможность принять на себя максимальную нагрузку от стропил.

Устройство карнизного свеса

Карнизный вынос шириной до 90–100 см можно сформировать, просто закрепив кобылки на стропилах, установленных на мауэрлат или верхнюю обвязку и срезанных заподлицо со стеной. Кобылки являются продолжением стропил, поэтому обрешетка, гидроизоляция и кровельное покрытие на них укладывается в ходе обустройства всего ската крыши. Перед монтажом настила по краю свеса набивается карнизная доска, монтируется капельник.

Элементы карнизного свеса кровли

После обустройства кровли карнизный свес рекомендуется зашить, используя специальные элементы – софиты либо обычные фугованные доски. Их располагают перпендикулярно стене и крепят с небольшим зазором между элементами, чтобы не нарушить вентиляцию пространства под крышей. Циркуляция воздуха позволяет выводить влагу, которая может вызвать гниение элементов стропильной системы

Если запланирован монтаж кровельного свеса шириной более метра, кобылки будут испытывать повышенные нагрузки – вес самой кровли, скапливающийся снег.

Чтобы избежать риска обрушения крыши, эти элементы стропильной системы следует опереть на консоли, которые представляют собой систему из вертикальной балки, закрепленной на стене постройки, горизонтальной балки (на нее опирается кобылка) и раскоса, который придает конструкции жесткость.

Консоли могут быть отдельными, не связанными между собой либо скрепленными горизонтальной связью вдоль всего ската – в этом случае кобылки опираются на этот мауэрлат консолей. Выбор конструкции зависит от ширины карнизного выноса – использование консолей с мауэрлатом рекомендуется при длине кобылки кровли более 1,5 м. Карнизный свес с консолями также подшивается снизу.

Читайте также:  Вентиляция в частном доме своими руками: схема

Опирание элементов стропильной системы на консоли

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Как устроена мансардная крыша (с чертежами и схемами) читайте тут.