Двускатная крыша: стропильная система под металлочерепицу

Что такое стропильная система?

Это сборная каркасная конструкция крыши, состоящая из множества деревянных или металлических деталей. Она опирается на несущие стены, являющиеся надежным основанием для всех вышележащих элементов. Стропильная система служит своеобразным скелетом, на основании которого производится утепление, паро— и гидроизоляция крыши, а также укладка кровельного финишного кровельного слоя.

Стропильная система

Составные элементы стропильной крыши, и их основные характеристики:

• Мауэрлат. Брус из хвойной породы, который является связующим элементом между стропилами и нижележащими конструкциями. Имеет квадратное поперечное сечение со стороной 100 или 150 мм. Мауэрлат укладывается вдоль несущей стены по всей ее длине. При помощи мауэрлата нагрузки от кровли равномерно распределяются по всему зданию.
• Лежень. Брус, имеющий квадратное сечение аналогичное мауэрлату. Он укладывается поперечно несущим стенам, так как служит для перераспределения нагружения от кровельных стоек.
• Стропильная нога. Из этих элементов создается основная треугольная конструкция кровли, испытывающая всю тяжесть внешних атмосферных воздействий (дождь, ветер, снег, град и т.д.).
• Стойка. Вертикальные связующие элементы, распределяющие сжимающие нагрузки от конькового узла по всей площади несущих стен. Выполняются из квадратных брусьев, длина ребра которых определяется расчетом.
• Затяжка. Является завершающим горизонтальным элементом треугольника из стропильных ног, не позволяющий им расползтись под давлением внешних нагрузок и собственного веса крыши. Используется в системах с висячими стропилами.
• Подкосы. Воспринимают и перераспределяют изгибающие нагрузки от конькового узла.
• Обрешетка. Состоит из досок, брусков или фанерных листов (в случае последующей укладки битумной черепицы), которые располагаются относительно стропильных ног под прямым углом, являясь при этом дополнительным жетсткостным элементом.
• Конек. Место стыка двух скатов крыши.
• Свес. Кровельный элемент, выступающий за несущие стеновые конструкции на расстояние около 0,4 м. Его назначение – ограничить проникновение влаги к стенам.
• Кобылки. Эти элементы присоединяются к концам стропил в случае, если они имеют недостаточную длину для организации свеса.

Подготовительные работы

Готовят стены и перекрытия строения, хотя визуально может не быть видно перепадов. Разница по высоте становится очевидной при последовательной укладке опорного бруса. Стараются выровнять углы дома. Кладку равняют раствором, выполняя стяжку в нужных местах, а деревянный каркас приводят в готовность с помощью подкладок, выпуклости стесывают.

Для коррекции сруба используют шнурок, его крепят к двум крайним балкам на нужной высоте. Горбыли стесывают так, чтобы на краю балок получились горизонтальные области. Контрольный шаблон прикладывают к трем балкам одновременно и проверяют уровень горизонта. Если рейка с прибором малая по длине, привязывают длинный брусок. Размечают места выборки под стропильные зубы, ставят куски контрольных реек, которые обозначают центральную ось.

Чертеж, который поможет нам при расчетах

Его вершины:

— точка «а» – это внешняя точка пересечения стропила с мауэрлатом. К этой вершине прилегает угол «А», определяющий крутизну ската кровли.

— точка. b» — вершина конька.

— точка «с» — пересечение отвесной линии от конька с перекрытием илди просто верхним уровнем стены.

Известная исходная величина –. D» длина основания треугольника. Для симметричной крыши – это половина пролета. Для асимметричных вариантов – может быть и иной, это несложно определить.

«Н» — высота конька над основанием (перекрытием);

.L» – длина стропильной ноги, которая при желании может быть увеличена на величину «m» для формирования карнизного свеса.

По известным тригонометрическим соотношениям:

Н = D × tgA

Таким образом, можно или от заданного значения угла А определить высоту конька, или же, наоборот, заранее планируя определенную высоту чердачного помещения, определиться с крутизной ската.

Все это позволяет легко сделать размещенный ниже калькулятор. Меняя значение угла «А» можно прийти к оптимальному значению высоты «Н».

Калькулятор расчета высоты конька

Перейти к расчётам

Длина стропильных ног

Чтобы рассчитать длину стропильных ног для конкретной системы крыши, легче всего воспользоваться теоремой Пифагора. Две стороны прямоугольного треугольника (катеты. D» и. H») уже известны, и осталось найти только гипотенузу. L», то есть, собственно, длину стропила.

L = √ (D ²+ Н²)

Можно сразу, при желании, прибавить «довесок» «m» для создания карнизного свеса.

Все это позволяет быстро и точно расчитать размещенный ниже калькулятор.

Калькулятор расчета длины стропильной ноги

Здесь необходимо сделать уточнение. Как правило, самая большая длина стандартного бруса — 6000 мм, поэтому для карнизного свеса, возможно, придется его удлинять до нужного размера «кобылкой».

Как его рассчитать

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

Пример расчета шага стропил под металлочерепичное покрытие.

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

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

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

Це­ны на ра­бо­ты по дву­скат­ной кры­ше

Мы предо­став­ля­ем Ва­ше­му вни­ма­нию ори­ен­ти­ро­воч­ную сто­и­мость вы­пол­ня­е­мых ра­бот и ма­те­ри­а­лов. Ни­же при­ло­же­на таб­ли­ца со все­ми це­на­ми и при­мер­ны­ми мас­шта­ба­ми стро­и­тельст­ва. Так­же Вы мо­же­те без по­сред­ни­ков ку­пить мо­дуль­ную ме­тал­ло­че­ре­пи­цу в Мин­ске у нас, сто­и­мость это­го ма­те­ри­а­ла го­раз­до ни­же ры­ноч­ной, что при­ят­но уди­вит всех по­ку­па­те­лей. Са­ма сто­и­мость мон­та­жа стро­пиль­ной сис­те­мы дву­скат­ной кры­ши мо­жет варь­и­ро­вать­ся и пред­ва­ри­тель­но луч­ше сто­ит вы­звать на­ше­го за­мер­щи­ка, ко­то­рый ска­жет точ­ные сро­ки и це­ну на услу­ги. (Подробнее см. прайс на кровельные работы)

Монтаж обрешетки

Как сделать обрешетку под профнастил? В первую очередь следует обратить внимание на структуру кровельного пирога скатной кровли, в случае, если в качестве финишного покрытия используется профнастил. Поверх стропил требуется уложить гидроизоляцию из рубероида либо специальной водонепроницаемой мембраны. Кровля из профлиста требует качественной вентиляции, поэтому вдоль стропил, поверх гидроизоляции, необходимо набить бруски сечением 50×50 мм – контробрешетка дает возможность создать требуемый вентиляционный зазор

Кровля из профлиста требует качественной вентиляции, поэтому вдоль стропил, поверх гидроизоляции, необходимо набить бруски сечением 50×50 мм – контробрешетка дает возможность создать требуемый вентиляционный зазор

Обрешетка крепится к контробрешетке. Для этого доски или бруски набиваются параллельно карнизу строго горизонтально. Чтобы упростить монтаж, рекомендуется натягивать веревку, закрепив по краям ската и поверив ее горизонтальность, лучше использовать деревянный шаблон.

К деревянным брускам контробрешетки обрешетка крепится скобами или гвоздями, если используются металлические элементы, следует применить саморезы. К бетонному основанию крыши она крепится с использованием дюбелей.

В нижней части ската, параллельно карнизу, крепится основная доска обрешетки, ее толщина должна быть больше, чем у остальных элементов. Толщина доски выбирается исходя из высоты профиля профлиста, а также длины используемого крепежа, с помощью которого закрепляется внешняя сторона листа кровельного покрытия.

По торцам ската крыши необходимо установить ветровые доски. Их поверхность должна находиться выше, чем остальные элементы обрешетки, на высоту профиля профнастила.

Монтаж обрешетки под профнастил далее выполняется по направлению снизу вверх. Каждый брусок крепится к каждому стропилу на один гвоздь. Для крепления доски к каждому стропилу следует использовать два гвоздя по верхнему и нижнему краю, чтобы избежать выворачивания доски с повреждением кровельного покрытия при высоких нагрузках.

Стыковать элементы обрешетки по длине следует на стропиле, закрепляя каждый из концов гвоздями или скобами. На одной стропильной ноге не следует стыковать обрешетку соседних ярусов.

Виды конструкций

Конструктивная жесткость стропильной системы под металлочерепицу должна быть довольно высокой. Достичь хорошего результата можно путем применения конструкций в виде треугольников жестко закрепленных между собой. Существует 2 вида стропильных систем:

1. висячие;
2. наклонные.

Такая стропильная система представляет собой 2 ноги, которые соединяются внизу затяжкой. Благодаря этой затяжке ноги не разъезжаются. При наличии пролетов более 8 м прогиб стропил устраняют путем установки специальной стойки с подкосами, называемой «бабкой».

На пролетах до 8 м возможна установка дополнительной затяжки, монтируемой в промежутке между серединой и верхом стропил. Такую затяжку выполняют обычно из бревна или бруса, располагают ее горизонтально. Эта затяжка позволяет снизить воздействие на стены помещения распирающих горизонтальных сил.

Такая конструкция подразумевает опору стропилы средней частью и своими концами на стены здания или опоры. Обычно применяется при длине пролета не более 6 м. В случае усиления конструкции путем добавления бруса, монтируемого горизонтально между двумя стропилами, можно увеличить расстояние между опор до 8 м.

При наличии дополнительной опоры расстояние по ширине можно увеличить до 12 м, а при наличии двух опор – расстояние увеличивают до 16 м.

Учитывая тот факт, что чаще всего стропильная система под металлочерепицу выполняется из дерева, необходимо основательно подойти к вопросу защиты древесины от следующих факторов:

• воздействие насекомых и грибков.
  При несвоевременной обработке материала стропил возможно развитие в древесине жуков-точильщиков, которые могут довольно быстро нанести серьезный урон стропилам. Неправильный монтаж или отсутствие обработки могут привести к еще одному негативному воздействию- развитию грибков или плесени. Такое воздействие на древесину может иметь еще более серьезные последствия для древесины, чем воздействие насекомых;
• воздействие высоких температур.
  Речь идет о защите древесины от воспламенения и воздействия огня. Для этих целей применяют специальные огнезащитные пропитки, которые значительно усиливают сопротивляемость огню у древесины.

Система стропил должна обеспечить надежное основание для монтажа обрешетки, изоляционных слоев и кровельного покрытия. Соблюдение инструкции по выполнению расчетов и монтажу позволит получить отличные результаты и уверенность в надежности и долговечности кровли.

Стропила, или иначе стропильные ноги, являются скелетом кровли.

Ее основой.

И поэтому от того, насколько правильно рассчитаны параметры стропильной системы, насколько правильно выполнен ее расчет и монтаж, зависит жизнеспособность крыши.

В зависимости от того, какой планируется одна из функций крыши: мансарда или холодный чердак, какой кровельный материал предстоит использовать, стропильная система может меняться.

Если предстоит на жилой дом уложить натуральную черепицу, то система стропил должна быть усиленная.

А если предстоит уложить профнастил на сарай, то подойдет и облегченная система.

С точки зрения геометрии стропильная конструкция является набором треугольников.

Для того, чтобы изготовить стропильную систему нужного размера необходимо знать:

• угол наклона скатов;
• сечение доски, из которой изготавливают стропильные ноги;
• их длину;
• размеры разных опорных элементов.

Одним из важнейших показателей, который оказывает большое влияние на прочность системы и ее устойчивость, является .

То есть, расстояние, на котором они располагаются друг от друга.

Для частных жилых домов эта величина, как правило, принимается от 60 до 100 сантиметров.

На величину расстояния между оказывают влияние очень большое количество всевозможных факторов.

Поэтому требуется выполнение точного расчета этого параметра.

Производят расчет в такой последовательности:

1. Измеряют длину ската крыши. Затем следует разделить полученную величину на примерный ьных ног.
2. К полученному значению следует прибавить единицу и округлить в большую сторону полученное число до ближайшего целого числа. Таким способом произведен расчет количества стропил для одного ската крыши определенной длины.
3. Теперь имеющуюся длину ската следует разделить на полученное количество стропильных ног. Получаем точное расстояние между ними.

   Которое и принято называть шагом.

4. Ось всегда проходит по центру стропила.

Следует знать, что промежуток между стропилами для разных видов кровельного покрытия может быть разным.

Даже если длина ската будет одинаковой.

Что нужно знать о металлочерепице?

Металлочерепица – это легкий и прочный материал для кровли из стали с защитными цветными полимерными слоями, выполняющими украшающую и защитную функции.

Для ее производства применяется современное оборудование, позволяющее создавать на листе стали профиль, имитирующий ряды натуральной керамической черепицы.

В отличие от натурального прародителя, металлическая черепица отличается прочностью, легкостью и устойчивостью к механическим воздействиям.

Укладка таких листов производится гораздо быстрее, нежели единичные аналоги. Такой материал не требует мощной основы.

• доступность. Материал можно найти практически в любом специализированном строительном магазине, и его стоимость будет относительно небольшой;
• долговечность. Металлочерепица высокого качества при грамотном монтаже способна прослужить не менее 30 лет;
• малый вес материала. Покрытие площадью в один квадратный метр весит около 5 килограммов, благодаря чему не нужно задумываться о дополнительном усилении каркаса и привлечении к монтажу спецтехники;
• легкость установки. За счет легкости материала и больших готовых листов крышу дома можно оформить за минимальное время;
• приятный внешний вид. Разнообразие расцветок и фактур поможет сделать крышу красивой и эффектной.

Помимо положительных сторон, справедливым будет отметить и минусы такого материала:

• тонкие листы быстро нагреваются под солнцем и быстро отдают тепло при понижении температуры;
• практически нулевая тепло- и звукоизоляция. Тепло и звуковые волны спокойно проходят через стальные листы внутрь и наружу;
• металлическая черепица легко скапливает под своей поверхностью конденсат, особенно в местах соприкосновения с каркасом.

С недостатками можно бороться, если учесть при монтаже несколько моментов, в основном касающихся правильной установки стропильной системы.

При ее монтаже нужно учесть слои паро-, гидро-, тепло- и звукоизоляции, а между изоляцией и кровельным покрытием обязательно учесть зазоры для циркуляции воздуха.

Также важно учесть, что все элементы стропильной системы должны находиться строго в одной плоскости

Стропильная конструкция под профнастил

Шаг стропильной системы при создании кровли из этого материала должен составлять не менее 600 миллиметров, а максимальный шаг стропил под профнастил – не более 900 миллиметров. Когда промежуток больше, тогда необходимо установить поперечные доски, имеющие большое сечение. При этом сечение самих стропил подбирают размером 

Для укладки профнастила требуется обрешетка из досок 30х100 миллиметров, ее монтируют с 500-миллиметровым шагом и более — в зависимости от толщины кровельного материала и высоты трапеции. Когда создается обрешетка для профнастила, выходящая на карниз доска должна быть на 10-15 миллиметров толще остальных. Конструкция обрешетки должна обеспечивать возможность прохода для крепления таких вертикальных элементов как вентиляционные трубы, дымоход и т.д. 

Стропильная система

Возведение крыши начинается с монтажа стропильной системы, которая бывает двух видов: наслонная и висячая.

У наслонных систем стропила опираются на мауэрлат или верхнюю обвязку деревянного дома. А вверху они попарно сходятся и крепятся друг к другу или на коньковый прогон, стоящий на бабках с опорой на лежне (брусе обвязки на внутренней несущей стене). Первый вариант верхнего крепления называется распорным, второй — безраспорным.

У висячих систем каждую пару стропил собирают в треугольную ферму, в основании которой лежит брус нижней затяжки. Фермы опираются на мауэрлат или брус (бревно) обвязки.

Сечение стропильных ног должно быть не менее 150х50 мм. При длине более 6 м минимальная ширина увеличивается до 200 мм. Оптимальный шаг стропил — 600 мм. Конкретная величина зависит от совокупных постоянных и временных нагрузок, угла уклона и особенностей здания.

На время монтажа собственная влажность древесины не должна быть выше 18%. Для увеличения срока службы все деревянные элементы стропильной системы и обрешетки обрабатывают антисептиками и антипиренами (или универсальными огнебиозащитными средствами). Обработку проводят два раза по чистой и сухой поверхности.

Для мауэрлата, стропильных ног и кобылок недопустим прямой контакт с кирпичом или бетоном — между ними должен быть слой гидроизоляции.

Как сделать двухскатную крышу: пошаговая инструкция с фото

Работа включает несколько этапов:

• подготовку;
• установку стропильной системы;
• укладку гидро-, тепло- и пароизоляции;
• монтаж кровельного материала.

Пиломатериалы должны быть хорошо высушенными. Их хранят в штабелях под навесом или накрывают в непогоду пленкой, брезентом.

Подготовка

Если стены сложены из штучных материалов — блоков, кирпича, — рекомендуется устроить армированный пояс по периметру здания из железобетона. Это позволит собрать конструкцию воедино и выровнять поверхность под укладку мауэрлата.

На этом же этапе в свежий раствор замуровывают шпильки сечением 10 мм из оцинкованной стали. Начинать нужно от углов, шаг закладки — 60 см. Впоследствии на них будет насаживаться мауэрлат и закрепляться гайками.

Для исключения контакта древесины с бетоном устраивается гидроизоляция — поверхность армопояса промазывается горячим битумом и накрывается 2 слоями рубероида.

Укладка мауэрлата

В брусе просверливаются отверстия в тех местах, где из стен выступают шпильки. Мауэрлат укладывается на поверхность стены ближе к ее внутренней стороне, чтобы избежать сноса во время сильного ветра.

Брусья нужно выровнять по горизонтали. Можно вставить прокладки или стесать выступающие части.

Допускается укладывать мауэрлат не целиком на стену, а отдельными сегментами непосредственно под стропила. При кирпичных или бетонных стенах дополнительно используется крепление металлическими накладками, деревянными пробками и скобами, изогнутой арматурой.

По длине брус стыкуется косым или прямым замком. Угловые соединения запиливаются «в лапу» и крепятся к стене анкерами (шпильками).

Установка конькового бруса

В высших точках кровли укладывается прогон, который крепится к стойкам и лежню металлическими уголками и накладками. Шаг стоек 3-5 м.

Можно изменить последовательность и начать с установки стропил по торцам здания, но тогда придется крепить каждую пару балок раскосами или досками. В случае, когда имеется готовый прогон, сборка проходит быстрее и качественнее.

Монтаж конькового бруса

Монтаж стропил

Заготовку стропил лучше проводить по шаблону. В нижней части вырезается паз для опирания на мауэрлат. Глубина запила — не более 1/3 ширины доски.

2 вида крепления стропил к мауэрлату

Если для стропил пиломатериалы придется сращивать, используется соединение внахлест или с накладками. Рекомендуется делать стык на расстоянии не менее 1 м от точек опор, желательно примерно на 1/3 длины стропила. В центре соединять доски нельзя, поскольку в середине действует максимальный изгибающий момент, и балка может прогнуться в самом ослабленном месте.

Сборка стропил начинается от фронтонов. Сначала выставляются первые и последние фрагменты, затем натягивается шнур и производится разметка. Шпильки не должны попадать в места опирания, чтобы не создавать проблем с врубкой. Читайте подробно про крепление стропил к мауэрлату в отдельной статье.

Крепятся стропила с соседними элементами с помощью упоров, подкосов и стяжек

Важно прочно зафиксировать систему в пространстве

Крепление обрешетки

Основа для укладки кровельного покрытия изготавливается из досок, реек, плит ОСП или влагостойкой фанеры. Выбор материала зависит от вида покрытия:

• для металлочерепицы — доска с шагом 35-45 см, равным длине поперечной волны;
• гибкая черепица, ондулин, рулонная кровля — сплошной настил;
• асбестоцементный шифер — обрешетка с шагом 450-750 в зависимости от угла наклона.

Доски или рейки укладываются перпендикулярно стропилам. В каждом месте крепления прикручиваются двумя саморезами. Обрешетка дополнительно придает стропильной системе жесткость и устойчивость.