Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации для монтажа

При проектировании любого жилого дома архитекторы обращают особое внимание на крышу, поскольку 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 у нее всего две наклонные плоскости и стык между ними. Многих привлекают более сложные конструкции, которые добавляют строению шарма и оригинальности. Другие, более практичные домовладельцы, предпочитают световые люки, которые могут одновременно выступать в качестве крыши и второго этажа.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Виды и схемы стропильных систем

Основа каждой кровли — индивидуальная стропильная система, имеющая свои конструктивные особенности. Сделать выбор желаемого каркаса крыши будет намного проще, если заранее понять, какие виды и схемы стропильных систем используются в строительной практике. Получив такую ​​информацию, станет понятнее, насколько сложны такие конструкции в установке. Это особенно важно знать, если каркас крыши будет возводиться самостоятельно.

Основные функциональные задачи стропильных систем

При устройстве скатных кровельных конструкций стропильная система представляет собой каркас для покрытия и удержания материалов «кровельного пирога». При правильном монтаже каркасной конструкции будут созданы необходимые условия для правильной «эксплуатации» утепленных и неизолированных видов крыш, защищающих стены и интерьер дома от различных атмосферных воздействий.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

При выборе типа стропильной системы необходимо учитывать множество разноплановых критериев

Конструкция крыши также всегда является завершающим архитектурным элементом внешнего вида здания, поддерживая его стилистическое направление своим внешним видом. Однако 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 определяет конфигурацию и угол наклона крыши. Эти параметры во многом зависят от природных факторов, характерных для конкретного региона, а также от желания и возможностей хозяина дома:

  • Количество осадков в разное время года.
  • Направление и средняя скорость ветра в районе строительства здания.
  • Планы использования пространства под крышей: обустройство жилых или нежилых помещений или использование только в качестве воздушной прослойки для теплоизоляции нижнего помещения.
  • Вид планируемого рубероида.
  • Финансовые возможности домовладельца.

Атмосферные осадки и сила ветровых потоков создают очень чувствительную нагрузку на конструкцию крыши. Например, в регионах с обильным снегопадом не стоит выбирать стропильную систему с небольшим углом наклона откосов, так как на их поверхности задерживаются снежные массы, что может привести к деформации каркаса или крыши или к протечкам.

Если местность, где будет вестись строительство, славится своими ветрами, то лучше выбрать конструкцию с небольшим уклоном ската, чтобы возникающие внезапные порывы ветра не отрывали отдельные элементы кровли и кровли.

Основные элементы конструкции крыши

Детали и узлы стропильных систем

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

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Основные части стандартной стропильной системы

К основным элементам стропильной системы скатной кровли относятся:

  • Опоры балки, образующие скаты кровли.
  • Мауэрлат — это деревянный брус, прикрепляемый к стенам дома и служащий для фиксации на нем нижней части балочных ножек.
  • Гребень — это соединение рамок двух сторон. Обычно это самая высокая горизонтальная линия крыши и служит опорой, на которой крепятся стропила. Гребень может быть сформирован из балок, скрепленных между собой под определенным углом или закрепленных на коньковой доске (прогоне).
  • Токарный станок состоит из планок или балок, установленных на балках с определенным шагом и служащих основой для настила из выбранного рубероида.
  • Удерживающие элементы, к которым относятся скамейки, балки, стойки, распорки, тяги и другие детали, служат для увеличения жесткости опор балки, поддержки конька и связывания отдельных частей в общую конструкцию.

Помимо вышеперечисленных конструктивных деталей, в нее могут быть включены 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 переходить к рассмотрению разных видов крыш, стоит разобраться, каким может быть чердачное пространство, поскольку многие хозяева успешно используют его как хозяйственное и полноценное жилище.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Перед тем, как выбрать стропильную систему, следует сразу определиться, на какую роль отводится чердак

По конструкции скатные крыши можно разделить на чердачные и мансардные. Первый вариант назван так потому, что пространство под крышей имеет небольшую высоту и используется только как воздушный зазор, изолирующий здание сверху. Такие системы обычно включают в себя скатную крышу или крышу с несколькими скатами, но размещенную под очень небольшим углом.

Чердачное сооружение, имеющее достаточно большую высоту конька, может использоваться по-разному, быть утепленным и не утепленным. К таким вариантам можно отнести чердачный или двускатный вариант. Если выбрана кровля с высоким коньком, обязательно нужно учитывать ветровые нагрузки в том районе, где строится дом.

Уклон скатов

Чтобы определить оптимальный уклон скатов крыши будущего жилого дома, в первую очередь необходимо присмотреться к уже построенным малоэтажным соседним домам. Если они стоят больше года и выдерживают ветровые нагрузки, их конструкцию смело можно брать за основу. В том же случае, когда собственники ставят перед собой цель создать эксклюзивный оригинальный проект, в отличие от соседних построек, необходимо ознакомиться с конструкцией и эксплуатационными характеристиками различных стропильных систем и произвести соответствующие расчеты.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

На рисунке показано упрощенное ветровое воздействие на скатные крыши

При этом следует учитывать, что изменение тангенциального и нормального значений силы ветра зависит от того, насколько велик уклон скатов кровли: чем круче угол наклона, тем важнее нормальные и меньшие тангенциальные силы. Если крыша наклонная, поперечная ветровая нагрузка влияет на конструкцию больше, поскольку подъемная сила увеличивается с подветренной стороны и уменьшается с наветренной стороны.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Сложная ветровая и снеговая нагрузка может вынудить усилить отдельные элементы стропильной системы

При проектировании кровли также необходимо учитывать зимнюю снеговую нагрузку. Обычно этот фактор учитывается в сочетании с ветровой нагрузкой, так как снеговая нагрузка на наветренной стороне будет намного меньше, чем на подветренном склоне. Кроме того, на склонах есть точки, где обязательно будет собираться снег, давая большую нагрузку на этот участок, поэтому его следует укрепить дополнительными стропилами.

Наклон скатов крыши может варьироваться от 10 до 60 градусов и должен выбираться не только с учетом совокупной внешней нагрузки, но и в соответствии с используемой кровлей. Этот фактор учитывается потому, что кровельные материалы различаются по весу, для их крепления требуется разное количество элементов стропильной системы, а значит, и нагрузка на стены дома будет разной и насколько она будет большой зависят еще и от угла наклона кровли. Немаловажное значение имеют характеристики каждого покрытия с точки зрения устойчивости к проникновению влаги: в любом случае, многим кровельным материалам необходим тот или иной уклон, чтобы обеспечить беспрепятственный сток дождевой воды или талого снега. Кроме того, выбирая уклон кровли, необходимо заранее продумать, как будет проходить процесс чистки и ремонта кровли.

Планируя тот или иной угол наклона кровли, необходимо знать, что чем меньше стыков между листами кровли и чем они герметичнее, тем меньше можно сделать наклон ската, конечно, если он не планируется организация жилого помещения или службы в чердачном помещении.

Если для покрытия крыши используется материал, состоящий из мелких элементов, например керамическая черепица, уклон скатов должен быть достаточно крутым, чтобы вода никогда не задерживалась на поверхности.

Учитывая вес рубероида, нужно знать: чем тяжелее обшивка, тем больше угол откосов, так как в этом случае нагрузка будет правильно распределяться на стропильную систему и несущие стены.

Для кровельного покрытия могут использоваться следующие материалы: металлическая черепица или профилированный лист, оцинкованная сталь, гофрированный асбестоцемент и битумно-волокнистые листы, бетонная и керамическая черепица, рубероид, мягкая кровля и другие кровельные материалы. На следующем рисунке показаны допустимые углы наклона для различных типов крыш.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Представленная схема поможет определить соотношение уклона ската к планируемому кровельному материалу

Базовые конструкции стропильных систем

В первую очередь стоит рассмотреть основные виды стропильных систем применительно к расположению стен дома, которые используются во всех конструкциях кровли. Базовые варианты делятся на многоуровневые, подвесные, а также комбинированные, то есть включают в свою конструкцию элементы как первого, так и второго типа системы.

балки

Наслонная система

В зданиях, где предусмотрены внутренние несущие стены, часто устанавливают многослойную балочную систему. Смонтировать ее намного проще, чем подвесную, так как внутренние несущие стены обеспечивают надежную опору ее элементам, к тому же такая конструкция потребует меньше материалов.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Типовая схема слоистой конструкции балочной системы

Для балок в этой системе определяющим ориентиром является коньковая доска, на которой они закреплены. Безупорный тип многоуровневой системы может быть укомплектован тремя вариантами:

  • В первом варианте верхняя сторона стропил закрепляется на коньковой опоре, называемой раздвижной, а нижняя их сторона фиксируется подрезкой к мауэрлату. Кроме того, стропила внизу крепят к стене проволокой или скобами.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Жесткое крепление стропильных ног к мауэрлату

  • Во втором случае стропила в верхней части срезаются под определенным углом и соединяются между собой с помощью специальных металлических пластин.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Один из вариантов соединения стропильных ног в коньковой зоне

Нижний край ножек балки крепится к мауэрлату с помощью подвижных креплений.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Выдвижные опоры для ног на мауэрлате

  • В третьем варианте стропила жестко закрепляют вверху обработанными брусками или досками, размещенными горизонтально, параллельно друг другу с обеих сторон соединенных под углом стропил, а между ними закрепляют коньковый брус.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Схема защемления конькового бруса в верхней части стропильных ног

Внизу для фиксации стропил используются скользящие крепления, как и в предыдущем случае.

необходимо пояснить, почему для крепления стропил на мауэрлат часто используют скользящие крепежи. Дело в том, что они способны избавить несущие стены от чрезмерного напряжения, так как балки жестко не закреплены, и при усадке конструкции могут двигаться, не деформируя общую конструкцию кровельной системы.

Этот вид крепления используется только в многослойных системах, что также отличает их от подвесного варианта.

Однако в некоторых случаях применяется распорная система для слоистых балок, при которой нижний конец стропил жестко закреплен на мауэрлате, а для снятия нагрузки со стен в конструкцию встраиваются затяжки и подкосы. Такой вариант называется сложным, так как в него входят элементы многоуровневой и подвесной системы.

Для строительства частных домов чаще всего применяется именно многоуровневая система, поэтому необходимо сказать несколько слов об монтажных работах.

  • На выведенные несущие стены дома укладывается гидроизоляционный материал — чаще всего это рубероид.
  • крепится к гидроизоляции с помощью анкеров мауэрлата: это может быть брус большого сечения (например 120 × 150 или 150 × 150 мм).
  • На мауэрлат стропила закрепляют на раздвижных или жестких опорах. Довольно часто стропила дополнительно закрепляют внутри стены путем скручивания проволоки. Для этого в стену на расстоянии 250 ÷ 300 мм от поверхности мауэрлата вбивают костыль, на который накручивается проволока, а затем закрепляют на стропильной ноге. Такой крепеж сохранит крышу в целости при сильном ветре.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Схема дополнительного крепления стропильной ноги на мауэрлат с закруткой нити

На схеме цифрами обозначены:

1 — балка;

2 — мауэрлат;

3 — кирпичная стена;

4 — контррельс;

5 — закрутка нити;

6 — крепежный элемент.

  • Вверху стропила можно соединить одним из описанных выше способов.
  • Для формирования консоли балки перекрытия или сами стойки балок выводятся из краев внешних несущих стен. Такая конструкция защитит стены от дождя. Ширина свеса должна быть 500 ÷ 600 мм.
  • Кроме того, стропильную систему укрепляют подкосами, подкосами и стропилами.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Доски на полу сделают работу комфортнее и безопаснее

Перед началом монтажных работ по устройству стропильной системы рекомендуется хотя бы временно уложить доски на балки перекрытия. Это простое приспособление обезопасит работу и сделает ее более комфортной.

 Висячая система

Подвесная стропильная система устанавливается в зданиях, где внутри здания отсутствуют капитальные перегородки и расстояние между боковыми несущими стенами варьируется от 6 до 11 м и более. В этом случае конструкция крыши полностью поддерживается несущими стенами и дает им большую нагрузку на расширение. Поэтому для того, чтобы хоть как-то снять напряжение, используются дополнительные горизонтальные крепления, с помощью которых стягиваются пары стропил — эти конструктивные детали называют перекладинами или затяжками.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Типичный пример подвесной решетчатой ​​конструкции

Поперечины можно закрепить в любом месте по высоте балок. Их часто используют как чердачные балки, уложенные на мауэрлат.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Варианты конструкции подвесной стропильной системы

Для такого типа конструкции стропила делают из доски сечением примерно 50 × 200 мм, но для каждой конкретной конструкции необходимо проводить индивидуальный расчет, который лучше доверить специалистам.

  • Первым шагом в этом проекте является установка мауэрлата на боковые несущие стены.
  • Кроме того, стропила в нижней части прорезают мауэрлат, а верхние можно соединить одним из трех описанных выше способов. Обычно сначала изготавливается пара стропил, которая устанавливается на землю, затем поднимается на высоту и регулируется по месту. Затем эта пара используется в качестве шаблона для создания оставшихся пар.
  • После того, как все пары собраны, их по очереди поднимают и устанавливают на мауэрлат, на расстоянии расчетного шага.
  • Следующим шагом будет подготовка коньковой балки, которая будет соединять отдельные пары балок вверху. При установке балки очень важно соблюдать расстояние ступенек между ножками балки.
  • Кроме того, на каждой из пар стропил закрепляют прижимные доски. Для жесткости их закрепляют по обеим сторонам стропил, а к мауэрлату дополнительно крепят специальными перфорированными металлическими уголками.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Узел связующий на мауэрлате — стропильная нога и завязки

  • Контур соединительных узлов стропильной системы обычно делают гвоздями, но после сборки и выравнивания элементов жестко фиксируют болтами через металлические пластины и уголки. Только такая опора сделает конструкцию надежной и долговечной.
  • Если расстояние между стенами достигает 10 ÷ 11 м, систему следует дополнительно укрепить стойками и откосами.

Как подвесные, так и многослойные системы используются при устройстве различных кровельных конструкций, о чем будет сказано ниже.

Формы крыш и их стропильные системы

Крыши могут иметь один или несколько скатов, соединенных разными способами. Каждая из конструкций образована единой каркасной системой, основными элементами которой являются балки. Названия крыш напрямую зависят от их проектов:

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Основные виды кровельных конструкций

Затем, в зависимости от конкретных условий, типа и архитектурных особенностей здания, используются следующие конструкции кровли:

  • Двускатная крыша.
  • Квартира.
  • Фронтальная конструкция.
  • Бедро, бедро.
  • Полубедра.
  • Клещи.
  • Штора.
  • Скатная или мансардная крыша.

Теперь, зная, как выглядит каждый из видов крыш, стоит разобраться, что это такое и какая у них конструкция стропильной системы.

отвертка

Односкатная крыша

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Пример скатной крыши на жилом доме

Как следует из названия, эта крыша имеет наклон. Если здание небольшого размера и полностью построено из кирпича или бетона, балки конструкции укладываются на высокую переднюю опору и на заднюю стену. Если расстояние между фасадом здания и задней стеной составляет шесть и более метров, между передней и задней стенами устанавливаются опорные столбы.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Усиление стропил односкатной крыши стойками и стропильными ногами

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

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Основные элементы стропильной конструкции скатной кровли

Односкатная деревянная решетчатая конструкция, предназначенная для здания с расстоянием между стенами шесть и более метров, состоит из следующих элементов:

1 — Стойка, поддерживающая балку.

2 — Опорная стойка, которая служит опорой для опор балки.

3 — Ножка балки.

4 — Коньковая балка, на которой закреплены верхние стороны стропильных ног.

5 — Лежен, служит для крепления передней стойки и усиления.

6 — Мауэрлат, на котором методом раскроя крепится изнанка стропил.

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

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Зависимость сложности стропильной системы односкатной кровли от расстояния между несущими стенами

1 — Балки однослойные в конструкции односкатной кровли, с расстоянием от передней до задней стены от 3 до 4,5 м.

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

3 — Конструкция с расстоянием между стенами от 6 до 7,5 метров и более поддерживается стойками (поддоном) и подпорками.

Такие сложные варианты системы можно установить между несущими кирпичными или бетонными стенами.

Односкатные крыши редко встречаются над жилыми домами. Чаще всего их монтируют над верандами, хозяйственными постройками, инженерными коммуникациями и гаражами.

Такую конструкцию можно назвать самой простой в установке, особенно в тех случаях, когда все расчеты произведены правильно. Еще одно положительное качество скатной кровли — небольшой расход стройматериалов.

Самый большой недостаток наклонной конструкции — небольшое пространство под крышей, поэтому ее можно назвать холодной, так как небольшой воздушный зазор будет плохо удерживать тепло в помещениях дома.

очень важно правильно рассчитать уклон скатной крыши, который во многом будет зависеть от предназначенного для кровли рубероида. Для всех видов кровли рекомендуются минимальные уклоны. Для определения этого параметра можно использовать следующую таблицу:

Материал обложки Минимальный уклон склона, град
Гофрированный картон ветры
Материал обложки 3 ÷ 4
Металлочерепица 25
Асбестоцементный шифер 20 ÷ 35
Керамическая и бетонная черепица 25
Еврошифер (ондулин) 6
Мягкая битумная черепица одиннадцать

Если выбрана конкретная кровля, минимальный угол наклона ската можно определить по таблице или следуя инструкции по установке материала.

Простейшие расчеты параметров стропильной системы

Если вы определились с углом ската, можно сразу определить превышение двускатной части крыши по следующей формуле:

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Схема расчета «треугольник крыши»

Формула расчета отметки фасада крыши выглядит так:

Lbc = Lcd × tgA;

Lsd — расстояние между передней и задней стенками;

tgA — тангенс угла наклона крыши.

После этого будет несложно рассчитать длину стропил, подходящую для расчетной конструкции (без учета карниза).

Lñ = Lbc / sinA

или

Ls = √ (Lsd² + Lbc²)

Значения тригонометрических функций легко найти в соответствующих таблицах.

Кстати, эти формулы вполне подходят для расчета любой кровельной конструкции — нужно лишь умело разбить стропильную систему на треугольники. Например, для двускатной крыши Lbc будет просто высотой конька над полом.

Чтобы не заставлять читателя искать справочные данные для самостоятельного расчета, здесь представлены два калькулятора, которые позволяют быстро рассчитать основные параметры «треугольника крыши».

Калькулятор расчета высоты «стропильного треугольника»

Калькулятор позволяет определить высоту «лучевого треугольника». В зависимости от типа кровли это может быть превышение, как в случае скатной кровли, или высота конька (излома) для других конструкций.

Точно так же следует дифференцированно подходить к длине проекции горизонтального луча. Если для скатной кровли это только расстояние между сваями, то с другими вариантами могут быть другие «схемы». Например, для симметричной двускатной крыши это будет половина пролета.

Перейти к расчетам Укажите требуемые значения и нажмите «Рассчитать значение размера Lbc» Базовая длина (горизонтальная проекция ската) Угол наклона планируемой кровли α (градусы)

Калькулятор расчета длины стропила

Расчет выполняется на основе значений горизонтальной проекции (Lsd) и высоты треугольника балки, определенных ранее (Lbc).

При желании можно включить в расчет и ширину свеса карниза, если создается свес стропил.

Введите необходимые значения и нажмите кнопку «Рассчитать длину балки» Величина превышения Lbc (метры) Длина горизонтального выступа балки Lsd (метры) Условия расчета: учитывать вылеты балки карниз без учета свесов карниза Требуемая ширина свесов карниза (метры) Количество свесов: — с двухсторонним уклоном (для скатной кровли) — с одной стороны (скатная крыша граничит с другим зданием или для всех других типов крыша)

Двускатная стропильная система

Наибольшей популярностью для одноэтажных частных домов пользуются стропильные системы фронтона. Они имеют аккуратный внешний вид, хорошо вписываются в любой стиль строительства, надежны и могут использоваться, в зависимости от угла их наклона, для обустройства чердака под жилые комнаты, подсобные помещения или просто для создания воздушной прослойки, сохраняющей тепло в помещении здание.

шурупы для дерева

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Двускатная крыша — одна из самых распространенных конструкций

Система двускатных балок может быть многослойной или подвесной, возводиться на деревянных балках или железобетонном полу, оставляться холодной или надежно утепляться специальными материалами.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Открытая балочная система с мансардой.

Балки этой кровельной конструкции поддерживаются двумя несущими стенами одинаковой высоты. Две прямоугольные наклонные поверхности системы могут образовывать равносторонний или универсальный треугольник.

Второй вариант стропильной системы удобен тем, что одна из плоскостей крыши монтируется под большим углом, и снег практически не будет задерживаться на ее поверхности, поэтому лучше расположить его с подветренной стороны дома, где в основном образуются снежные заносы.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Двускатная крыша со скатами разного уклона и длины.

Фронтоны двускатной крыши облицованы досками или выложены кирпичом, что делает их своеобразным продолжением стены. Треугольные элементы крыши фронтона часто называют фронтоном и фронтоном двускатной конструкции.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Пример расположения крепежа и фиксаторов в двускатной слоистой конструкции.

Расчеты длины стропил, углов и высоты конька (или центральной лопасти стойки как на схеме) производятся по тому же принципу, что и для скатной кровли.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Чердачное пространство двускатной крыши может превратиться в полноценную гостиную

Если на чердаке планируется обустроить жилое пространство, стропильная система укрепляется минимальным количеством крепежей, то их расположение необходимо тщательно рассчитать. Обычно для этого варианта используют крепеж, устанавливаемый в верхней части конструкции — их можно использовать как карниз для обшивки потолка мансарды. Внизу стропила опираются на стойки. Они становятся отличной базой для токарного станка, на котором крепится материал облицовки стен. В этом варианте стропила крепятся вместе на коньке кровли под углом 85 ÷ 90 градусов друг к другу.

Видео: полезная информация по планированию стропильной системы двускатной крыши

Вальмовая и полувальмовая система стропил

Вальмовые крыши четырехскатные, при этом стороны фронтона имеют плоскую треугольную форму, а боковые скаты конструкции — трапециевидные. Именно треугольный наклон называется бедром: он соединяется с трапециевидной плоскостью под определенным углом.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Шатровые крыши придают зданию очень оригинальный вид

Вальмовая и вальмовая стропильные системы практически идентичны и отличаются только одним признаком: если в вальмовой конструкции все четыре ската расположены от конька до карниза, то в полувальмовой крыше торцевые стороны крыши не доходят линия уступа.

Стойки трапециевидного ската в этих кровельных системах опираются на длинные несущие стены конструкции, а треугольные поверхности — на короткие боковые стены. Кроме того, диагональные балки используются в дизайне бедер и середины бедра. Они соединяют верхнюю часть внешних балок балок с углами здания и служат для поддержки стропил, образующих бедро.

В полубедренных конструкциях конечные треугольные откосы укорачиваются, поэтому они подходят для регионов с высокими ветровыми нагрузками и спроектированы так, что конечная сторона здания обращена к наветренной стороне.

Эти два типа крыш также могут иметь конструкцию с многослойными или подвесными балками, в зависимости от наличия разделительных капителей внутри здания.

На этом рисунке показана схема системы тазобедренной балки:

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Примерная схема стропильной системы вальмовой крыши

Обе конструкции крыши могут иметь чердак, а могут и не иметь. Если угол наклона кровли небольшой, то пространство под крышей требует усиленного утепления, иначе помещения в доме быстро остынут.

Следует отметить, что даже при большом уклоне откосов эта система не очень подходит для обустройства под ней жилых или хозяйственных помещений, так как откосы с четырех сторон существенно ограничивают пространство чердака.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Конструктивные элементы вальмовой или полубедренной балочной системы.

Скаты кровли вальмовой и полувальмовой стропильных систем обычно находятся под углом 10 ÷ 12 градусов в конструкции мансарды и 25 ÷ 30 градусов при обустройстве небольших помещений на мансарде.

Для вальмовых кровельных систем часто используют штучные кровельные материалы или битумную черепицу. Если для кровли используются большие листы гофрокартона или металлической черепицы, при их распиловке образуется неприемлемое количество отходов.

Видео: особенности проектирования и монтажа вальмовой крыши

Шатровая стропильная система

Система вальмовой крыши состоит из четырех скатов в форме равнобедренных треугольников, сходящихся в верхних углах в одной точке, как пирамида. Справедливости ради отметим, что в конструкции вальмовой крыши может быть большее количество скатов, но в любом случае стропила этой системы упираются в стены конструкции одинаковой высоты.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Система вальмовой крыши: все диагонали сходятся в одной точке.

Как вы можете видеть на этой схеме, треугольные скаты крыши: боковые стороны образованы четырьмя диагональными балками, которые образуют нервюры крыши. Они сходятся в верхней части крыши в одной точке и своей нижней стороной прикрепляются к углам «коробки» дома. Эти элементы являются основой каркаса, на котором закреплены балки гусениц. Вальмовые кровли способны выдерживать высокие нагрузки, поэтому отлично подходят для построек, построенных в ветреных регионах страны.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Примерная схема стропильной системы вальмовой крыши

Вальмовые крыши могут быть построены по принципу многослойной или подвесной балочной системы, выбор которой также зависит от наличия центральной опоры или внутренних несущих перегородок.

Для покрытия такой кровли подойдет мягкая битумная декоративная кровля — она ​​отлично будет смотреться на откосах и практически не даст отходов при распиловке.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Карнизную стропильную систему установить очень сложно

Следует отметить, что конструкцию вальмовой крыши можно назвать сложной в установке, из-за чего она редко встречается в современных частных домах. При его устройстве используется система зажима балки, усиленная подкосами и подкосами.

Стропильные системы вальмовой крыши могут быть построены под разными углами, в зависимости от того, будет ли оборудовано чердачное пространство и какая функция будет на него возложена. Расчет высоты центральной части конструкции проводится по приведенной выше формуле.

Ломаные стропильные системы

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Ломаную крышу обычно делают для жилого чердака

Ломанами называют стропильные системы мансарды, которые используются в тех случаях, когда в мансардном пространстве планируется обустроить жилое пространство, поскольку эта конструкция образует наиболее просторную площадь будущих помещений. Каждый из двух откосов ломаной балочной системы состоит из двух этажей: верхнего и бокового.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Пример размерных значений скатной мансардной крыши

Верхние части откосов являются кровлей конструкции, а боковые одновременно выполняют две функции — и стены, и кровлю.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Основные элементы ломанной стропильной системы мансарды и действующие на них нагрузки

Как вы можете видеть на этой схеме, строительство скатной крыши довольно сложно, поскольку каждая из ферм состоит из четырех слоистых балок, две из которых образуют верхний ярус, а два других — нижний ярус.

  • Нижний уровень стропил опирается на балки перекрытия и стропила, установленные между ними, либо на мауэрлат, закрепленный на кирпичных или бетонных стенах. Кроме того, эти балки закрепляют внутри стены с помощью проволочных скручиваний.
  • Верхнюю сторону боковых балок закрепляют под углом к ​​прогонам, установленным и закрепленным над стойками.
  • Верхний уровень опор балки крепится нижней стороной к этим же балкам, а верхней стороной — к коньковой балке.
  • Балки центральной части конструкции соединяются между собой потолочной балкой, закрывающей чердак.
  • Верхний уровень стропил может иметь подвесную и слоистую конструкцию. Он предназначен для формирования каркаса и конька крыши.
  • Угол наклона стропил нижнего и верхнего уровней подбирается индивидуально, но идеальный вариант — когда угол наклона стропил по коньку составляет 120, а в местах стыков стропил нижнего и верхнего уровней — 125 ÷ 130 градусов.
  • Обрешетка, прикрепляемая к стропильной системе, может быть сплошной или разреженной, в зависимости от выбранного покрытия.
  • Для разбитой системы подойдет любой рубероид, но необходимо учитывать его теплопроводность, если чердак утеплен и отапливается.
  • Рекомендуется покрыть всю конструкцию ветрозащитной гидроизоляционной пленкой.

Надстройка мансарды может быть холодной, например, если она монтируется над дачей или утепляется, если она служит вторым этажом для капитального частного дома.

Многоскатная стропильная система

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Многоскатная крыша — самая сложная из всех конструкций

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

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Разнообразие вариантов скатной крыши

Сложные решетчатые конструкции устраивают на зданиях в форме Т или Г, а также с более сложной конфигурацией, с оформлением впадин, оконных проемов, балконов под крышами и других элементов. Поэтому для облегчения понимания такой конструкции ее разделяют на отдельные простые формы (прямоугольники, треугольники, трапеции), на которых планируется та или иная стропильная система.

При разделении здания на отдельные сектора необходимо выделить основную часть крыши, к которой будут присоединяться пристройки. Коньковые балки всех хозяйственных построек будут стыковаться со стойками балочной системы.

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Сочетание разных типов стропильных систем на одной крыше

Поскольку многоскатный вариант кровли состоит из нескольких стропильных систем, при составлении проекта будущего сооружения необходимо сразу подумать, какую конструкцию крыши и для каких секторов конструкции лучше выбрать.

Несколько полезных рекомендаций по выбору системы крыши

Все вышеперечисленные варианты крыш можно устанавливать на дерево, кирпич, конструкции, возведенные из других материалов. Выбирая стропильную систему для конкретной постройки, нужно определиться с несколькими факторами:

  • Заранее решается, на чердаке будет располагаться подсобное помещение или жилое помещение. Если они запланированы, лучше выбрать двускатную или мансардную крышу, но иногда их можно устроить под шатровую или односкатную конструкцию.
  • В зависимости от внутреннего устройства дома, то есть наличия внутренних несущих перегородок, выбирается слоистая или подвесная система.

Кроме того, учитывается количество важных секторов дома. Если их несколько, то для каждой из них определяются конструкции кровли.

  • Должна быть ясность с типом рубероида, которым планируется покрыть крышу, поскольку от этого также зависит выбор конструкции стропильной системы.
  • в обязательном порядке необходимо прогнозировать климатические особенности региона: ветровую и снеговую нагрузку на кровлю.
  • необходимо определить правильное расположение дома по отношению к преобладающей розе ветров.
  • И, наконец, необходимо рассчитать свои финансовые возможности, прикинув необходимое количество материалов и их стоимость.

Если нет опыта проектирования и расчета стропильных систем, лучшим решением будет обратиться за помощью к специалистам, которые предложат несколько вариантов кровли и помогут произвести все расчеты. Для любителей делать все самостоятельно, помимо описанного выше алгоритма расчета «треугольника крыши», в качестве «бонуса» предлагаем алгоритм расчета распределенной нагрузки на стропила: это поможет определить сечение пиломатериал для изготовления стропильных ног.

Калькулятор расчета нагрузки на стропильную систему

Исходными данными для расчетов будут район строительства, вид планируемой кровли, угол наклона кровли. В расчет входит проход между балками: это значение можно изменить, получив приемлемое значение распределенной нагрузки на погонный метр опоры балки.

Полученное значение станет основанием для выбора сечения бруса (диаметра бревна) для стропильных ног по таблице ниже:

Пиломатериал для изготовления стропильных ног Величина общей распределенной нагрузки, кг / погонный метр
Из реестра ИЗ БАРА (ТАВЕЛЬ) 75 100 125 150 175
диаметр, мм толщина древесины, мм
40 50 60 70 80 90 100
высота штанги, мм длина балки между точками опоры
120 180 170 160 150 140 130 120 4.5 4 3.5 3 2,5
140 200 190 180 170 160 150 140 5 4.5 4 3.5 3
160 210 200 190 180 170 160 5.5 5 4.5 4 3.5
180 220 210 200 190 180 6 5.5 5 4.5 4
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, полученное значение распределенной нагрузки составляет 100 кг / пог.м. Конструкция крыши предполагает длину стропил между точками опоры — 6 метров. По таблице видим, что нас устраивает вторая строка снизу. Из него можно выбрать необходимые размеры стропильного сечения — это бревно диаметром 200 мм или брус с размерами в сечении 70 × 230; 80 × 220; 90 × 210 или 100 × 200.

это просто. Осталось только рассчитать распределенную нагрузку.

Для начала по картам определите зоны своего региона по уровню снеговой и ветровой нагрузки:

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Карта распределения территории РФ по зонам по уровню снеговой нагрузки

Виды и схемы стропильных систем: обзор и рекомендации по установке

Карта распределения территории РФ по зонам по уровню ветрового давления

Калькулятор также попросит указать площадь знака открытия помещения. Там все достаточно ясно, но есть нюанс. Типичные признаки закрытой строительной площадки не следует размещать за пределами радиуса 30 × h, где h — высота возводимой крыши над уровнем земли. Например, расчет выполняется для крыши, расположенной на высоте 6 метров. Окружающее пространство оцениваем по кругу радиусом 180 метров.

Перейти к расчетам Укажите необходимые данные и нажмите кнопку «Рассчитать распределенную нагрузку на стропила». Укажите угол наклона кровли. Укажите тип кровли. Асбестоцементный шифер нормального профиля. Асбестоцементный шифер армированного профиль Битумно-целлюлозные плиты («Еврошифер», «Ондулин») Кровля из железа (оцинкованная сталь) Мягкая черепица Металлочерепица, профнастил Керамическая черепица Цементная черепица Полимерная песчаная черепица Мягкая кровля — рубероид на битумной мастике в два слоя Определить по карте — на диаграмме укажите площадь вашего региона в соответствии с уровнем снеговой нагрузки I II III IV V VI VII Определите на карте и укажите площадь вашего региона в соответствии с уровнем ветрового давления Ia I II III IV V VI VII Указывает площадь здания. Зона «В» — пересеченные лесные массивы с естественными барьерами от ветра или искусственными насаждениями, высотой до 10 метров, территория поселков и малых городов. Зона «B» — плотная городская застройка с искусственной ветрозащитой высотой 25 и более метров. Укажите высоту крыши от земли — не более 5 метров — от 5 до 10 метров — от 11 до 20 метров — более 20 метров. Ниже вам будет предложено ввести предполагаемый уклон балок. Изменяя этот показатель, можно получить оптимальное значение нагрузки, распределяемой на опоры балки. Этап монтажа балок, метров

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

По материалам сайта:stroyday.ru
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: