Виды и схемы стропильных систем

При проектировании любого жилого дома архитекторы уделяют особое внимание крыше, так как она выполняет не одну, а сразу несколько функций в зависимости от ее конструктивных особенностей. Надо сказать, что не всех будущих домовладельцев устраивает обычная двускатная крыша, хотя ее можно назвать самой надежной, так как она имеет всего две плоскости фронтона и одно соединение между ними. Многих привлекают более сложные конструкции, придающие сооружению особый шарм и оригинальность. Другие, более практичные домовладельцы, предпочитают мансардные конструкции, которые могут служить и крышей, и вторым этажом.

Виды и схемы стропильных систем

Основу каждой крыши составляет индивидуальная стропильная система, имеющая свои конструктивные особенности. Выбрать нужный каркас крыши будет гораздо проще, если заранее определить, какие типы и схемы стропильных систем используются в строительной практике. После получения такой информации станет более понятно, насколько сложны такие конструкции в монтаже. Особенно важно знать, если каркас крыши предстоит возводить самостоятельно.

Основные функциональные задачи стропильных систем

При кладке двускатных кровельных конструкций стропильная система представляет собой каркас для покрытия и хранения материалов «кровельного кота». При правильном монтаже каркасной конструкции будут созданы необходимые условия для правильной «эксплуатации» утепленных и неутепленных крыш, защищающих стены и внутренние помещения дома от различных погодных условий.

Существует множество универсальных критериев, которые следует учитывать при выборе типа стропильной системы

Конструкция крыши также всегда является завершающим архитектурным элементом внешнего оформления здания, поддерживая его стилистический облик. Тем не менее, конструктивные особенности стропильных систем должны, в первую очередь, соответствовать требованиям прочности и надежности, которым должна соответствовать кровля, и только потом — эстетическим критериям.

Каркас стропильной системы формирует конфигурацию и угол ската крыши. Эти параметры во многом зависят от природных факторов, характерных для данного региона, а также желания и возможностей домовладельца:

  • Количество осадков в разное время года.
  • Направление и средняя скорость ветра в районе, где будет возведено здание.
  • Планы использования подкровельного пространства – устройство в нем жилого или нежилого помещения или использование его только в качестве воздушной прослойки для теплоизоляции помещений ниже.
  • Разнообразие планируемого кровельного материала.
  • Финансовые возможности домовладельца.

Осадки и сила ветровых потоков являются очень чувствительной нагрузкой на конструкцию крыши. Например, в районах с обильным снегопадом не стоит выбирать стропильную систему с малым углом наклона, так как на их поверхности будет скапливаться снег, что может привести к деформации каркаса или крыши или протечкам.

Если местность, где будет вестись строительство, славится ветрами, лучше выбрать конструкцию с небольшим уклоном ската, чтобы резкие порывы ветра не сорвали отдельные элементы кровли и кровли.

Основные элементы конструкции крыши

Детали и узлы стропильных систем

В зависимости от типа выбранной стропильной системы используемые конструктивные элементы могут значительно различаться, однако есть детали, которые встречаются как в простых, так и в сложных кровельных системах.

Основные детали стандартной стропильной системы

К основным элементам стропильной системы двускатной крыши относятся:

  • Стропильные ноги, образующие скаты крыши.
  • Мауэрлат – деревянный брус, крепящийся к стенам дома и служащий для закрепления на нем нижней части стропил.
  • Конек представляет собой каркасное соединение двух скатов. Обычно это самая высокая горизонтальная линия крыши и служит опорой, на которую крепятся стропила. Конек может быть образован стропилами, сколоченными между собой под определенным углом или закрепленными на коньковой доске (прогоне).
  • Поворотные – это рейки или брусья, установленные на стропила с определенным углом и служащие основанием для пола из выбранного кровельного материала.
  • Подпорные элементы, к которым можно отнести станины, прогоны, стойки, подкосы, тетивы и другие детали, служат для увеличения жесткости стропильных ног, поддержки конька, соединения отдельных деталей в общую конструкцию.

Помимо вышеперечисленных деталей конструкции, в него могут входить и другие элементы, функции которых направлены на усиление системы и оптимальное распределение нагрузок кровли на стены здания.

Стропильная система делится на несколько категорий в зависимости от различных особенностей ее конструкции.

Чердачное пространство

Прежде чем перейти к рассмотрению разных видов крыш, стоит рассмотреть, каким может быть чердачное помещение, поскольку многие хозяева с успехом используют его как полезное и полноценное жилое помещение.

Перед выбором стропильной системы следует сразу определиться, какая роль будет отведена мансарде

По конструкции скатные крыши можно разделить на чердачные и мансардные. Первый вариант называется именно так, потому что пространство под крышей имеет небольшую высоту и используется лишь как воздушная прослойка, утепляющая здание сверху. Такие системы обычно включают односкатную крышу или крышу с небольшим уклоном, но расположенную под очень небольшим углом.

Мансардная конструкция, имеющая достаточно большую высоту конька, может использоваться по-разному, быть утепленной и неутепленной. К таким вариантам относится мансардный или двускатный вариант. Если выбрана крыша с высоким коньком, необходимо учитывать ветровую нагрузку в регионе, где строится дом.

Уклон скатов

Чтобы определить оптимальный уклон скатов кровли будущего жилого дома, в первую очередь необходимо посмотреть на уже построенные невысокие соседние дома. Если они простоят больше года и цепко выдержат ветровые нагрузки, их конструкцию можно смело брать за основу. В том же случае, когда собственники поставили перед собой цель создать эксклюзивный оригинальный дизайн, непохожий на соседние постройки, необходимо ознакомиться с конструкционными и эксплуатационными особенностями различных стропильных систем и произвести соответствующие расчеты.

На рисунке представлен упрощенный вид воздействия ветра на наклонные крыши

Следует помнить, что изменение величины касательной и нормальной силы ветра зависит от угла наклона скатов крыши – чем круче угол ската, тем большее значение имеют нормальные силы и меньше касательные. Если крыша наклонная, конструкция более восприимчива к тангенциальной ветровой нагрузке, так как подъемная сила увеличивается с подветренной стороны и уменьшается с наветренной стороны.

Суммарные ветровые и снеговые нагрузки могут потребовать усиления отдельных элементов стропильной системы

При проектировании кровли также необходимо учитывать зимнюю снеговую нагрузку. Обычно этот фактор рассматривают в комплексе с ветровой нагрузкой, так как снеговая нагрузка на наветренной стороне будет значительно меньше, чем на подветренной. Кроме того, на склонах есть места, где обязательно будет собираться снег, ложащийся тяжелым бременем на этот участок, поэтому его следует укрепить дополнительными стропилами.

Уклон крыши может варьироваться от 10 до 60 градусов и должен выбираться не только с учетом консолидированной внешней нагрузки, но и в зависимости от планируемого кровельного покрытия. Этот фактор учитывается, так как кровельные материалы различаются по весу, для их крепления требуется разное количество элементов стропильной системы, а значит, нагрузка на стены дома также будет различаться, а также насколько она будет зависеть по углу крыши. Не менее важны характеристики каждого покрытия с точки зрения сопротивления проникновению влаги – в любом случае многие кровельные материалы требуют того или иного уклона для обеспечения беспрепятственного стока дождевой воды или талого снега. Кроме того, выбирая скат крыши, нужно подумать о том, какой

При планировании определенного угла скатов кровли необходимо знать, что чем меньше стыков между листами покрытия и чем они плотнее, тем меньший уклон ската можно сделать, конечно, если не предполагается устроить на чердаке жилое или подсобное помещение.

Если для кровли используется материал, состоящий из мелких элементов, например керамическая черепица, то скат кровли должен быть достаточно крутым, чтобы вода никогда не задерживалась на поверхности.

Учитывая вес кровельного материала, необходимо знать – чем тяжелее покрытие, тем больше должен быть угол наклона, так как в этом случае нагрузка будет правильно распределяться по стропильной системе и несущим стенам.

Для покрытия кровли могут применяться следующие материалы: металлочерепица или профилированные листы, оцинкованная сталь, волнистые асбестобетонные и битумные листы, цементная и керамическая черепица, рубероид, мягкая кровля и другие кровельные материалы. На рисунке ниже показаны допустимые углы наклона для разных типов кровли.

Представленная схема поможет определить соотношение крутизны скатов к планируемому кровельному материалу

Базовые конструкции стропильных систем

В первую очередь стоит рассмотреть основные виды стропильных систем относительно расположения стен дома, которые используются во всех конструкциях крыши. Основные варианты делятся на многоуровневые, подвесные и комбинированные, т.е содержащие в своей конструкции элементы как первого, так и второго типа систем.

стропильные крепления

Наслонная система

В зданиях с внутренними несущими стенами часто устанавливают сэндвич-стропильную систему. Его намного проще собрать, чем висячий, так как внутренние несущие стены обеспечивают надежную опору для его элементов, к тому же для такой конструкции понадобится меньше материалов.

Типовая схема ярусной конструкции стропильной системы

В случае стропил в этой системе определяющей точкой отсчета является коньковая доска, к которой они крепятся. Система слоев без давления может быть оборудована в трех вариантах:

  • В первом варианте верхняя сторона стропил закрепляется на коньковой опоре, называемой скользящей, а нижняя их сторона фиксируется врезкой к мауэрлату. Дополнительно стропила в нижней части крепятся к стене проволокой или скобами.

Жесткое крепление стропильных ног к мауэрлату

  • Во втором случае стропила в верхней части подрезаются под определенным углом и соединяются с помощью специальных металлических накладок.

Один из вариантов соединения стропильных ног в районе конька

Нижний край стропильных ног крепится к мауэрлату подвижными креплениями.

Скользящие крепления стропильных ног на мауэрлате

  • В третьем варианте стропила жестко закрепляют в верхней части с помощью брусков или обработанных досок, расположенных горизонтально, параллельно друг другу по обеим сторонам стропил, соединенных под углом, а между ними запрессовывается коньковый прогон.

Схема обжатия конькового прогона в верхней части стропильных ног

В нижней части для крепления стропил используются скользящие замки, как и в предыдущем случае.

Необходимо пояснить, почему для крепления стропил к мауэрлату часто используют скользящие крепления. Дело в том, что они способны уберечь несущие стены от чрезмерных нагрузок, так как стропила жестко не закреплены, а при усадке конструкции имеют возможность перемещаться, не деформируя общую конструкцию стропильной системы.

Этот тип крепления используется только в сэндвич-системах, что также отличает их от подвесного варианта.

Однако в ряде случаев для наслонных стропил применяют распорную систему, при которой нижний конец стропил жестко крепится к мауэрлату, а для снятия нагрузки со стен в конструкцию встраиваются затяжки и подкосы. Этот вариант называется сложным, поскольку включает в себя элементы ярусной и висячей системы.

Для строительства частных домов чаще всего используется сэндвич-система, поэтому несколько слов следует сказать о монтажных работах.

  • На снятые несущие стены дома укладывается гидроизоляционный материал – чаще всего это рубероид.
  • Мауэрлат крепится к гидроизоляции анкерной арматурой – это может быть брус большого сечения (например, 120×150 или 150×150 мм).
  • На мауэрлате стропила крепятся на скользящие или жесткие крепления. Довольно часто стропила дополнительно крепят с внутренней стороны стены проволочной скруткой. Для этого в стену на расстоянии 250÷300 мм от поверхности мауэрлата втыкается шар, к которому прикручивается проволока, а затем закрепляется на стропильной ноге. Такой крепеж сохранит крышу в целости при сильном ветре.

Схема дополнительного крепления стропильной ноги на мауэрлате скруткой из проволоки

На схеме цифрами обозначено:

1 — стропила;

2 — мауэрлат;

3 — кирпичная стена;

4 — метровая шина;

5 — проволочная скрутка;

6 — застежка.

  • Вверху стропила можно соединить одним из вышеперечисленных способов.
  • Для создания свеса за края наружных несущих стен выдвигают затяжки или сами стропильные ноги. Такая конструкция защитит стены во время дождя. Ширина свеса должна быть 500÷600 мм.
  • Кроме того, стропильная система усиливается подкосами, стойками и прогонами.

Дощатый настил сделает работу более комфортной и безопасной

Перед началом монтажных работ, связанных с монтажом стропильной системы, рекомендуется хотя бы временно уложить доски на потолочные лаги. Это простое устройство защитит вашу работу и сделает ее более комфортной.

 Висячая система

Висячая стропильная система устанавливается в зданиях, где внутри здания нет капитальных перегородок, а расстояние между боковыми несущими стенами колеблется от 6 до 11 м и более. В этом случае конструкция крыши полностью поддерживается несущими стенами и дает им большую распорную нагрузку. Поэтому, чтобы немного ослабить натяжение, для стягивания пар стропил используют дополнительные горизонтальные крепления – эти детали конструкции называются ригелями или затяжками.

Типичный пример висячей стропильной конструкции

Ригели можно крепить в любом месте по высоте стропил. Их часто используют в качестве балок чердачного перекрытия, укладываемых на мауэрлат.

Варианты конструкции висячей стропильной системы

Для данного типа строения стропила изготавливаются из доски сечением около 50×200 мм, но для каждого конкретного строения следует производить индивидуальные расчеты, которые лучше доверить специалистам.

  • Первым шагом в этом проекте является монтаж мауэрлата на несущие боковые стены.
  • Кроме того, стропила внизу врезаются в мауэрлат, а верхние стропила можно соединить одним из трех описанных выше способов. Обычно сначала делается одна пара стропил и монтируется на землю, затем поднимается по высоте и подгоняется по месту. Затем эта пара используется в качестве шаблона для создания остальных пар.
  • После того, как все пары смонтированы, их по одной поднимают и устанавливают на мауэрлат, на расстоянии расчетного шага.
  • Следующим шагом является подготовка конькового прогона, который соединит отдельные пары стропил в верхней части. При установке прогона очень важно соблюдать расстояние ступеней между стропильными ногами.
  • Кроме того, к каждой паре стропил крепятся прижимные доски. Для жесткости их закрепляют с обеих сторон стропил и дополнительно крепят к мауэрлату специальными металлическими перфорированными уголками.

Соединительный узел на мауэрлате – стропильная нога и привязки

  • Наметку соединительных узлов стропильной системы обычно производят гвоздями, но после сборки и выравнивания элементов их жестко скрепляют саморезами через металлические пластины и уголки. Только такое крепление сделает конструкцию надежной и долговечной.
  • При расстоянии между стенами 10 ÷ 11 м систему следует дополнительно усилить полками и откосами.

Для монтажа различных кровельных конструкций используются как висячие, так и сэндвич-системы, о которых речь пойдет ниже.

Формы крыш и их стропильные системы

Крыши могут иметь один или несколько скатов, соединенных разными способами. Каждая из конструкций состоит из индивидуальной каркасной системы, основным элементом которой являются стропила. Названия крыш напрямую зависят от их конструкции:

Основные виды кровельных конструкций

Итак, в зависимости от конкретных условий, типа и архитектурных особенностей здания применяют следующие конструкции крыши:

  • Односкатная крыша.
  • Квартира.
  • Двойная структура.
  • Бедра, бедра.
  • Половина бедра.
  • Мультищипцы.
  • Шатровая.
  • Ломаная или мансардная крыша.

Теперь, зная, как выглядят разные виды крыш, стоит рассмотреть, какие они бывают и какова конструкция стропильной системы.

Односкатная крыша

Пример односкатной крыши на жилом доме

Как вы уже поняли из названия, эта крыша имеет один скат, расположенный под скатом. Если здание небольшое и полностью построено из кирпича или бетона, то стропила конструкции располагают на передней высокой несущей стене и на задней низкой стене. Если расстояние между фасадом здания и задней стеной не менее шести метров, между передней и задней стенами устанавливаются подпорные стойки.

Усиление стропил односкатной крыши с помощью стоек и стропильных ног

Кроме того, такие конструкции могут быть сформированы целиком из деревянного бруса или бревен, такой вариант используется, если стропильная система устанавливается на несущие кирпичные стены одинаковой высоты.

Основные элементы стропильной конструкции двускатной крыши

Односкатная деревянная стропильная конструкция, предназначенная для здания с расстоянием от стены до стены от шести метров и более, состоит из следующих элементов:

1 — Раскос, поддерживающий стропило.

2 — Опорный столб, служащий опорой для стропильных ног.

3 — Стропильная нога.

4 — Коньковый прогон, на который крепятся верхние стороны стропильных ног.

5 — Лежачий, используется для крепления передней стойки и стойки.

6 — мауэрлат, на котором врубкой закрепляется нижняя часть стропил.

Сложность стропильной системы односкатной крыши напрямую зависит от расстояния между несущими стенами, то есть от длины самих стропил. Примеры показаны на изображении ниже:

Зависимость сложности стропильной системы односкатной крыши от расстояния между несущими стенами

1 — Простые трехслойные стропила в конструкции двускатной крыши, на расстоянии от передней до задней стены от 3 до 4,5 м.

2 — Если расстояние между несущими стенами от 5 до 6 м, то стропила опираются на подкосы, прикрепленные к мауэрлату.

3 — Сооружение с расстоянием между стенами от 6 до 7,5 метров и более опирается на стойки (бабки), опирающиеся на подкосы.

Такие сложные варианты систем можно монтировать между несущими кирпичными или бетонными стенами.

Односкатные крыши редко встречаются над жилыми домами. Их чаще устанавливают над верандами, надворными постройками, надворными постройками и гаражами.

Эту конструкцию можно назвать самой простой в монтаже, особенно в тех случаях, когда все расчеты сделаны правильно. Еще одним положительным качеством односкатной крыши можно назвать небольшой расход строительных материалов.

Самым большим недостатком конструкции сарая является маленькое пространство под крышей, поэтому его можно назвать прохладным, ведь небольшой воздушный зазор будет плохо удерживать тепло в комнатах дома.

Очень важно правильно рассчитать уклон односкатной крыши, который будет зависеть в первую очередь от покрываемого кровельного материала. Для всех кровельных покрытий рекомендуются минимальные уклоны. Вы можете использовать таблицу ниже, чтобы определить этот параметр:

Кровельные материалы Минимальный угол наклона, градусы
Настил 20
Рубероид 3 ÷ 4
Металлическая пластина 25
асбестоцементный шифер 20 ÷ 35
Керамическая и бетонная плитка 25
Еврошифер (ондулин) 6
Битумная мягкая черепица одиннадцать

Если выбран конкретный кровельный материал, минимальный угол наклона можно определить из таблицы или следуя инструкции по монтажу материала.

Простейшие расчеты параметров стропильной системы

Если вы определились с углом наклона, то можно будет сразу определить превышение фронтонной части крыши по приведенной ниже формуле:

Схема расчета «треугольника крыши»

Формула расчета превышения лицевой части крыши выглядит следующим образом:

Lbc = Lsd × tgA;

Lsd — расстояние между передней и задней стенками;

tgA — тангенс угла наклона крыши.

После этого несложно будет рассчитать длину стропил, подходящих к расчетной конструкции (без учета свесов карнизов).

Lс = Lbc / sinA

или же

Lc = √ (Lcd² + Lbc²)

Значения тригонометрических функций легко найти в соответствующих таблицах.

Кстати, именно эти формулы подходят для расчета любой конструкции крыши — нужно лишь умело разбить стропильную систему на треугольники. Например, для двускатной крыши Lbc становится просто высотой конька над плитой.

Чтобы не заставлять читателя самостоятельно искать справочные данные для расчета, ниже приведены два калькулятора, позволяющие быстро рассчитать основные параметры «треугольника крыши».

Калькулятор расчета высоты «стропильного треугольника»

Калькулятор позволяет определить высоту «стропильного треугольника». В зависимости от типа крыши это может быть превышение, как в случае с односкатной крышей, или высота конька (щели) в случае с другими конструкциями.

Точно так же следует варьировать длину горизонтальной проекции стропил. Если в случае с односкатной крышей речь идет только о расстоянии между сваями, то для других вариантов могут существовать другие «схемы». Например, для симметричной двускатной крыши это будет половина пролета.

Перейти к расчетам

Калькулятор расчета длины стропила

Расчеты производятся на основе горизонтальной проекции (Lsd) и определенной ранее высоты стропильного треугольника (Lbc).

При необходимости в расчеты может быть включена ширина карнизного свеса, если он образован выступающими стропилами.

Двускатная стропильная система

Двухскатные стропильные системы наиболее популярны в одноэтажных частных домах. Они аккуратно смотрятся, хорошо вписываются в любой стиль здания, надежны и могут использоваться, в зависимости от угла их наклона, для отделки мансарды в жилых комнатах, подсобных помещениях или просто для создания воздушной прослойки, сохраняющей тепло в здании.

Двускатная крыша – одна из самых распространенных конструкций

Двускатная стропильная система может быть наслонной или висячей, возводиться по деревянным балкам или железобетонным перекрытиям, оставляться холодной или надежно утепляться специальными материалами.

Двухскатная стропильная система с мансардным помещением.

Стропила в этой конструкции крыши опираются на две несущие стены одинаковой высоты. Две прямоугольные наклонные поверхности макета могут образовывать равносторонний или наклонный треугольник.

Второй вариант стропильной системы удобен тем, что один из скатов крыши монтируется под большим углом, и снега на его поверхности практически не будет, поэтому лучше всего расположить его с подветренной стороны дома, где чаще всего образуются снежные заносы.

Двускатная крыша со скатами разного уклона и длины.

Фронтоны двускатных крыш покрыты досками или облицованы кирпичом, что делает их своеобразным продолжением стены. Верхние треугольные элементы крыши часто называют фронтонами, а фронтоны двускатной конструкции.

Пример расположения соединителей и удерживающих элементов в двускатной сэндвич-конструкции.

Расчеты длины стропил, углов и высоты конька (или центральной бабки, как показано на схеме) выполняются по тому же принципу, что и для односкатной крыши.

Мансарда двускатной крыши может превратиться в полноценную жилую комнату

Если на мансарде планируется обустроить жилое помещение, стропильная система армируется минимальным количеством подпорных элементов, поэтому их расположение необходимо тщательно рассчитать. Обычно в этом варианте используются затяжки, которые устанавливаются вверху конструкции – их можно использовать в качестве каркаса для обшивки мансардного потолка. Внизу стропила опираются на стойки. Они становятся отличной основой для обрешетки, на которую крепится облицовочный материал стен. В этом варианте стропила скрепляются между собой на коньке под углом 85÷90 градусов друг к другу.

Вальмовая и полувальмовая система стропил

Шатровые крыши имеют четыре ската, фронтоны имеют треугольную пологую форму, а боковые скаты строения трапециевидные. Именно треугольный скат мы называем вальмой – он соединяется с трапециевидной плоскостью под определенным углом.

Вальмовые крыши придают зданию очень оригинальный вид

Угловая и угловая стропильные системы практически идентичны и отличаются только одной особенностью: если в угловой конструкции все четыре ската идут от конька к карнизу, то линия карниза не доходит до угловых сторон крыши.

Стропила трапециевидных скатов этих стропильных систем опираются на длинные несущие стены здания, а треугольные поверхности на более короткие стороны. Кроме того, диагонально установленные стропила используются как в вальмовой, так и в полувальмовой конструкции. Они соединяют вершины крайних ферм с углами здания и служат для поддержки стропил, составляющих вальму.

В полунавесных конструкциях торцевые треугольные скаты укорочены, что делает их подходящими для районов с повышенными ветровыми нагрузками и проектируются торцом здания на наветренную сторону.

Эти два типа крыш также могут иметь сэндвич-конструкцию или висячую стропилину, в зависимости от наличия в здании внутренних капитальных перегородок.

На этом рисунке показана схема подвздошной ферменной системы:

Примерная схема стропильной системы четырехскатной крыши

Как первая, так и вторая конструкция крыши может располагаться или не располагаться на чердаке. Если угол наклона крыши небольшой, то подкровельное пространство требует повышенного утепления, иначе помещение дома будет быстро остывать.

Следует отметить, что даже при большом уклоне скатов эта система малопригодна для устройства под ней жилых или подсобных помещений, так как скаты с четырех сторон существенно ограничивают чердачное пространство.

Структурные элементы подвздошной или полуподвздошной стропильной системы.

Уклоны крыш вальмовых и полувальмовых стропильных систем обычно располагают под углом 10÷12 градусов в строении без чердака и 25÷30 градусов при устройстве небольших чердачных помещений.

Кровельная или битумная черепица чаще всего используется для покрытия угловых систем. Если для кровли мы используем большие листы гофрокартона или металлочерепицу, при их резке образуется недопустимо большое количество отходов.

Шатровая стропильная система

Шатровая система крыши состоит из четырех скатов в форме равнобедренных треугольников, верхние углы которых сходятся в одной точке, наподобие пирамиды. Справедливости ради отметим, что скатов в конструкции шатра может быть и больше, но в любом случае стропила этой системы опираются на равные по высоте стены здания.

Вальмовая система крыши – все диагонали сходятся в одной точке.

Как видно на этой схеме, треугольные крыши — углы образуют четыре диагональных стропила, образующих ребра крыши. Они сходятся в одной точке вверху крыши, а нижняя сторона крепится к углам «коробки» дома. Эти элементы являются каркасом каркаса, на который крепятся стропила скатов. Вальмовые крыши способны выдерживать большие нагрузки, что делает их идеальными для зданий, возводимых в ветреных регионах страны.

Примерная схема стропильной системы четырехскатной крыши

Шатровые крыши могут строиться по принципу наслонной или висячей стропильной системы, выбор которой также зависит от наличия центральной опоры или внутренних несущих перегородок.

Для покрытия такой кровли хорошо подходит мягкая битумная декоративная кровля – она отлично будет смотреться на скатах, а также практически не будет давать отходов при резке.

Тентовая ферменная система - очень сложная в установке

Следует отметить, что тентовую конструкцию можно назвать сложной в установке, наверное, поэтому она редко встречается в современных частных домах. При его обустройстве использовалась балочная система натяжения, усиленная подкосами и стойками.

Тентовые стропильные системы можно строить под разными углами в зависимости от того, будет ли обустраиваться чердачное помещение и какая функция на него возложена. Расчет высоты центральной части конструкции производится по формуле, приведенной выше.

Ломаные стропильные системы

Крышу ломаного типа обычно делают под жилой мансардой

Мансардные стропильные системы называются пунктирными линиями, которые применяются в тех случаях, когда планируется обустроить жилое пространство на чердаке, так как такая конструкция создает максимально просторную площадь будущих комнат. Каждая из двух секций полигональной стропильной системы состоит из двух плоскостей – верхней и боковой.

Примерные размеры ломаной мансардной крыши

Верхние части скатов являются крышей строения, а боковые выполняют сразу две функции – и стены, и крыши.

Основные элементы стропильной системы чердака и действующие на них нагрузки

Как видно из этой схемы, конструкция ломаной крыши достаточно сложная, так как каждая ферма состоит из четырех наслонных стропил, два из которых образуют верхний, а два других — нижний ярус.

  • Нижний стропильный слой опирается на установленные между ними потолочные балки и прогоны, либо на мауэрлат, прикрепленный к кирпичным или бетонным стенам. Кроме того, эти стропила крепятся к внутренней стороне стены с помощью проволочных прядей.
  • Верхняя сторона боковых стропил крепится под углом к ​​установленным и закрепленным на стойке прогонам.
  • Верхний слой стропильных ног крепится нижней стороной к этим же прогонам, а верхней стороной к коньковому прогону.
  • Балки центральной части конструкции соединены с потолочной балкой, соединяющей чердак.
  • Верхний ярус стропил может иметь висячую и сэндвич-конструкцию. Он предназначен для формирования каркаса кровли и конька.
  • Угол наклона стропил нижнего и верхнего ярусов подбирается индивидуально, но идеальный вариант, когда угол наклона стропил у конька составляет 120, а в местах стыка стропил нижнего и верхнего ярусов 125÷130 градусов.
  • В зависимости от выбранного кровельного материала обрешетка, прикрепленная к стропильной системе, может быть сплошной или разреженной.
  • Для ломаной системы подойдет любой кровельный материал, но следует учитывать его теплопроводность, если мансарда утепляется и отапливается.
  • Всю конструкцию рекомендуется закрыть водонепроницаемой ветрозащитной пленкой.

Надстройка мансарды может быть холодной, например, если она монтируется над дачным дачным участком, или утепленной, если она служит вторым этажом для частного дома в столице.

Многоскатная стропильная система

Многоскатная крыша – самая сложная из всех конструкций

Многоскатную стропильную систему можно назвать самой сложной из всех существующих, так как она часто включает в себя различные формы крыш – она может быть двускатной и односкатной, шатровой, вальмовой или полувальмовой в различных сочетаниях. Подобный вариант выбирают для домов со сложной внутренней планировкой, и в последнее время их становится все больше.

Разнообразие вариантов скатных крыш

Над зданиями устраивают Т-образные или Г-образные сложные кровельные конструкции, а также более сложной конфигурации, с оформлением корзин, оконных проемов, балконов под крышами и другими элементами. Поэтому для облегчения понимания такой конструкции ее разбивают на отдельные простые формы (прямоугольники, треугольники, трапеции), поверх которых намечается та или иная стропильная система.

При разделении здания на отдельные сектора выделяют основную часть крыши, к которой будут примыкать пристройки. Коньковый прогон всех хозяйственных построек будет соединен со стойками основной стропильной системы.

Сочетание нескольких видов стропильных систем на одной крыше

Поскольку вариант многоскатной крыши состоит из разных стропильных систем, при проектировании будущего здания следует сразу учитывать, какую конструкцию крыши и для каких секторов здания лучше выбрать.

Несколько полезных рекомендаций по выбору системы крыши

Все вышеперечисленные варианты крыш можно устанавливать на деревянные, кирпичные строения, построенные из других материалов. При выборе стропильной системы для конкретного здания необходимо определиться с несколькими факторами:

  • Заранее известно, будут ли на мансарде коммерческие или жилые помещения. Если они запланированы, то лучше выбрать двускатную или ломаную мансардную крышу, но иногда их можно устроить под вальмовой или односкатной конструкцией.
  • В зависимости от внутренней конструкции дома, то есть наличия внутренних несущих перегородок, выбирается сэндвич или подвесная система.

Кроме того, учитывается количество выделенных секторов дома. Если их несколько, конструкции крыши определяются для каждой из них.

  • Должна быть ясность по типу кровельного материала, которым планируется покрыть крышу, так как от этого зависит и выбор конструкции стропильной системы.
  • Необходимо учитывать климатические особенности региона – ветровые и снеговые нагрузки на крышу.
  • Необходимо определить правильное расположение дома по отношению к преобладающей розе ветров.
  • Наконец, необходимо рассчитать свои финансовые возможности, оценив необходимое количество материалов и их стоимость.

Если у вас нет опыта проектирования и расчета кровельных систем, лучший выход – обратиться за помощью к специалистам, которые предложат различные варианты кровли и помогут произвести все расчеты. Для любителей все делать самостоятельно, помимо представленного выше алгоритма расчета «треугольника крыши», в качестве «бонуса» предлагаем алгоритм расчета распределенной нагрузки на стропила – это поможет определить поперечное сечение -отрезок пиломатериала для изготовления стропильных ног.

Калькулятор расчета нагрузки на стропильную систему

Исходными данными для расчета будут регион строительства, тип планируемого кровельного покрытия, угол наклона кровли. В расчете учитывается шаг между стропилами – это значение можно изменить для получения приемлемого значения распределяемой нагрузки на погонный метр стропильной ноги.

Полученное значение станет основой для подбора сечения бруса (диаметра бревна) для стропильных ног по приведенной ниже таблице:

Сечение пиломатериала для изготовления стропильных ног Величина распределенной общей нагрузки, кг/м
ИЗ ДНЕВНИКА ИЗ БАЛКИ (ДОСКИ) 75 100 125 150 175
диаметр, мм толщина балки, мм
40 50 60 70 80 90 100
высота балки, мм длина стропил между точками опоры
120 180 170 160 150 140 130 120 4,5 четыре 3,5 3 2,5
140 200 190 180 170 160 150 140 5 4,5 четыре 3,5 3
160 210 200 190 180 170 160 5,5 5 4,5 четыре 3,5
180 220 210 200 190 180 6 5,5 5 4,5 четыре
200 230 220 210 200 6,5 6 5,5 5 4,5
220 240 230 220 6,5 6 5,5 5

Как пользоваться таблицей?

Например, получено значение распределенной нагрузки – 100 кг/погонный метр м. Конструкция крыши предполагает длину стропил между точками опоры – 6 метров. По таблице мы видим, что нам подходит вторая строчка снизу. Из него можно выбрать необходимые размеры сечения стропил: это бревно диаметром 200 мм или брус сечением 70×230; 80×220; 90х210 или 100х200.

Все просто. Остается только рассчитать распределенную нагрузку.

Для начала с помощью карт и диаграмм определите зоны вашего региона по уровням снеговой и ветровой нагрузки:

Карта деления территории РФ на зоны по уровню снеговой нагрузкиКарта деления территории РФ на зоны по уровню ветрового давления

Калькулятор также попросит вас указать зону, отмеченную открытостью пространства. Там все четко написано, но есть один нюанс. Характерные признаки закрытия строительной площадки должны располагаться не дальше радиуса 30×h, где h — высота возводимой кровли над уровнем земли. Например, расчет ведется для крыши высотой 6 метров. Окружающее пространство оцениваем по кругу радиусом 180 метров.

Перейти к расчетам

Получив расчетное значение, можно определить пиломатериал для изготовления стропильных ног.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector