Конструктивные типы и элементы стропильных систем двухскатных крыш

Двухскатная крышаДвухскатные крыши – самые простые по устройству, наименее трудоёмкие по расчёту и возведению. При расчёте стропильной системы необходимо определиться с типом кровли, оценить её вес вместе с обрешёткой и гидроизоляцией, выяснить возможные ветровые и снеговые нагрузки, которым должна будет противостоять несущая стропильная система.

Более крутые скаты устанавливают под кровлю из штучных материалов и в районах с большим количеством осадков, пологие – под рулонные кровельные материалы и в местностях с сильными ветрами для уменьшения общей парусности крыши.

Уклон обычно выбирают в следующих пределах:

  • для рулонной кровли – 8-18°,
  • для кровли из волнистых асбестоцементных листов («шиферной») или кровельной стали – 14-60°,
  • для черепичной и металлочерепичной кровли – 30-60°.

Основа стропильной системы

Стропильная система двускатной крышиОпорой конструкций крыши служит мауэрлат, уложенный по всей длине верхнего обреза постройки или в местах крепления стропильных ног, обычно вблизи внутреннего контура стены, основная задача которого сбалансировать и распределить нагрузки от крыши на стены здания. В срубах и домах из бруса его роль может выполнять верхний венец стен. В зданиях из природного и искусственного камня мауэрлат нужно гидроизолировать.

Для деревянных стропильных систем мауэрлат делают из бруса от 150х150 мм (в небольших постройках – от 100х100 мм), для металлических стропильных систем он может быть изготовлен из металлопроката. Мауэрлат для стропильных систем, рассчитанных на передачу распирающего усилия, возникающего при давлении на скаты крыши, должен представлять собой жёсткую рамную конструкцию, прочно закреплённую по периметру стен.

Типы двухскатных стропильных систем

Существует два основных типа стропильных систем: висячие и наслонные.

  • Висячие имеют две точки опоры на разнесённых концах стропильных ног, работают на сжатие и изгиб.
  • Наслонные имеют третью опору по центру, работают только на изгиб.

В стропильной системе могут, при необходимости, сочетаться оба вида. Висячие стропильные арки можно использовать как подстропильную конструкцию – опору прогонов для наслонных стропил. При больших перекрываемых пролётах и длине стропильных ног удовлетворительную прочность зачастую можно получить лишь устройством сложных конструкций ферм.

Висячие системы

Висячая стропильная системаДля избавления от распирающего усилия, стропильные ноги соединяют горизонтальными брусьями-затяжками внизу или выше, при пропорциональном увеличении мощности элемента. Нейтрализация распора в получающейся треугольной арке позволяет в ряде случаев обойтись без мауэрлата, положив стропила на гидроизоляцию по обрезу стен. Затяжка может выполнять функции балки перекрытия мансарды.

Затяжки, работающие на растяжение, часто применяют совместно с параллельными им ригелями, работающими на сжатие. Для устранения прогиба длинных затяжек они могут быть соединены с ригелем или коньком стропильной арки одной или несколькими подвесками-бабками, работающими на растяжение, или стальными тяжами. Более равномерного распределения асимметричных нагрузок на скаты добиваются системой подкосов.

Наслонные системы

Наслонная стропильня системаВ наслонной системе стропила имеют две точки крепления. Наиболее прочная, простая и дешёвая, она всегда выбирается для возведения при возможности опоры по средней линии здания. Коньковый прогон устанавливают на высокой внутренней стене или на стойках, расположенных равномерно по длине через 3 и более метров, сообразуясь с местными условиями. Если необходимо, его укрепляют откосами, упирающимися в стойки. В небольших постройках коньковый прогон может опираться только на фронтоны, если конструкция стен это позволяет.

При возведении наслонных стропил, работающих без распора на стены, используют несколько методов крепления. По первому, стропила не сращиваются между собой, нижний край врубкой шипом или накладным элементом упирается в мауэрлат, не имея возможности скольжения, а верхний край имеет строго горизонтальную врубку со скошенной щекой (боковой частью), образуя скользящую опору. Из-за высоких требований к горизонтальности верхней врубки этот способ используется редко.

По второму способу, низ стропильной ноги делают скользящим по мауэрлату, а верх стропил сплачивают, часто с деревянными прибоинами (накладными досками), не закрепляя к коньковому прогону.

Защемление конькового прогонаТретий способ – защемление конькового прогона между двумя прибоинами сплочённых стропильных ног, с аналогичным второму способу креплением низа. Важно отметить, при скользящем креплении низа стропильных ног следует обеспечить возможность скольжения поперёк мауэрлата при сохранении взаимного расположения, что достигается креплением гибкой пластиной, парой гвоздей наискось с боковых сторон стропильной балки, одним гвоздём сверху, скобой или брусками-коротышами.

Для улучшения поведения безраспорных наслонных стропил при несбалансированных нагрузках на скаты крыши, их соединяют схватками (горизонтальными связями) между собой и со стойками, жёстко закреплёнными в нижней части.
Дополнительную статическую устойчивость придаёт вынос нижних концов стропил за стены.

Лишив оба конца стропил возможности скольжения, получим наслонную систему, работающую на распор. В разных условиях она проявляет свойства как безраспорной наслонной, так и висячей. Из-за нескомпенсированного распора такая схема малоприменима в домах из лёгких бетонов и дерева, лишь массивные кирпичные или бетонные стены справляются с такой нагрузкой при жёстком креплении мауэрлата.

Для уменьшения требований к поперечному сечению однопролётную стропильную балку с опорой на концах заменяют неразрезной двухпролётной, вводя третью опору – диагональный подкос (подстропильную ногу), одним концом упирающийся в стойку. Крепят подкос к стропильной ноге, закрепляя прибоинами от смещения. При использовании безраспорной системы, схватку крепят ниже распоров. В распорной системе схватку можно не устанавливать.

Материалы, способы соединения деталей, обработка и эксплуатация

Деревянные стропилаСтропильные системы могут быть изготовлены из металла, но наибольшее распространение из-за доступности материала приобрели деревянные, преимущественно из пиломатериалов сосны и ели. В лесной зоне часть элементов стропильных систем изготавливают из кругляка диаметром 120-240 мм, который существенно дешевле досок и бруса. Во избежание коробления используют качественно высушенный материал.

Традиционные методы соединения деталей стропильных систем, врубка и скрепление скобами, уступают место гвоздям, саморезам и глухарям (саморезы с шестигранной головкой) с применением ассортимента накладных металлических деталей. Важно, правильно рассчитав конструктивные нагрузки в узлах и необходимую прочность соединений, соединить детали требуемым количеством крепёжных элементов.

Для долгой безопасной эксплуатации стропильных систем производят противопожарную обработку и защиту деревянных конструкций от насекомых и гниения, обеспечивают качественную вентиляцию, своевременно проводят проверку и ремонт кровли.

Понравилась статья? Следите за появлением новых материалов:

комментария 4

  1. Емельянов Леонид от

    Такую крышу сделать самому проще всего. даже никаких специальных знаний не надо. Все можно сделать на интуитивном уровне

  2. yagotka от

    Такой вариант крыши мне нравится больше всего, особенно если крыша сделана по 45 углов. Но не острее этого

  3. Костина Нелли от

    Такую крышу сможет сделать кто угодно. Это самый простой вариант и если бы я была мужчиной, то точно бы смогла ее сделать )))

Ответить

(необязательно)