Конструкция двускатной крыши для частных домов выбирается чаще всего, так как она является оптимальным вариантом по простоте монтажа и удобству эксплуатации, по прочности и надежности, а также по стилевому решению. Двускатная кровля по-другому называется щипцовой и имеет два ската, которые могут быть расположены по отношению друг к другу под одинаковым или разным углом, то есть может представлять собой равнобедренный или разносторонний треугольник. Последний вариант все чаще можно встретить среди новостроек, так как он становится модным стилевым решением. И, кроме оригинальности, такая крыша обладает некоторыми положительными особенностями, которые упрощают ее эксплуатацию.
Подобный тип стропильной системы может использоваться под все типы кровельных материалов, но обрешетка, закрепляемая на стропила, для каждого из покрытий имеет свои параметры.
Двускатная крыша: стропильная система под которой имеет свои особенности, должна быть тщательно изучена и рассчитана еще загодя, перед покупкой материалов и проведением ее монтажа. Попробуем разобраться в этих вопросах.
Разновидности конструкций двускатных крыш
Для начала необходимо разобраться, какие конструкции двускатных крыш бывают, так как придется выбирать наиболее подходящую для конкретного строения.
- Простая равносторонняя двускатная конструкция
Этот вариант двускатной конструкции можно назвать традиционным и самым применяемым, так как он прост в монтаже и обслуживании, а также отличается долговечностью и надежностью.
Симметрия в этой системе помогает достичь равномерности нагрузки на мауэрлат и несущие стены. При правильном выборе сечения бруса для обустройства стропильной системы и мауэрлата, эти детали обеспечат необходимый для длительной эксплуатации крыши запас прочности. Дополнительной надежности конструкции придадут правильно установленные стойки, подкосы и затяжки.
Недостатком этой системы для обустройства внутри чердачного пространства помещений является то, что после установки стен и потолка большую площадь занимают глухие зоны в угловых областях конструкции, которые остаются незадействованными.
- Простая асимметричная двускатная конструкция
Асимметричная двускатная конструкция отличается от традиционной системы тем, что ее скаты располагаются под разным углом. Так, один из них обычно составляет больше 45 градусов, что позволяет увеличить полезную площадь чердачного пространства, в котором вполне можно обустроить жилое помещение, естественно, при должном утеплении.
Еще одним важным достоинством подобной конструкции может стать меньший по площади скат, который рекомендовано спланировать с подветренной стороны строения, где на крыше всегда собирается большое количество снега. Небольшой же по размеру, но с большой крутизной скат не будет задерживать на своей поверхности больших сугробов.
К недостатку асимметричной конструкции можно отнести более сложный ее расчет для достижения равномерного распределения нагрузки на стены дома.
- Ломаная двускатная конструкция
Эту двускатную стропильную систему можно назвать редкостью, хотя благодаря такому расположению скатов в чердачном пространстве формируется достаточно большая комната, которая может быть использована под жилое или хозяйственное помещение.
Кроме такой стропильной системы к ломаной двускатной конструкции можно отнести и мансардный вариант установки стропил.
Оба ската «изломаны» — явный выигрыш в полезной площади чердачного помещения
3 – Стойка, установленная на лежень.
4 – Стропило.
5 – Обрешетка.
Наслонная система отличается от висячей тем, что устанавливается на строение, имеющее внутренние капитальные перегородки. Капитальные внутренние стены используются для закрепления на них лежня, на который устанавливаются стойки, подпирающие коньковый прогон, с которым скрепляются верхние концы стропильных ног. Затем на стропила фиксируются доски обрешетки.
Эта конструкция более популярна, чем висячая, так как надежна и проста в монтаже.
крепления для стропил
Висячая стропильная система
Схема висячей стропильной системы выглядит так, как показано на иллюстрации, и включает следующие основные элементы:
1 – Несущие стены.
2 – Мауэрлат.
3 – Стропило.
4 – Обрешетка.
5 – Затяжка (ригель).
Висячая система стропил монтируется на две внешние несущие стены, на которые предварительно закрепляется мауэрлат. Этот вариант крыши может быть применен только в том случае, если расстояние между несущими стенами составляет не более 7000 мм, так как кроме них дополнительная опора для стропильной конструкции кровли отсутствует. Такую систему обычно оснащают затяжками, подкрепленными откосами – эти элементы снимут часть нагрузки со стен строения.
Кроме наслонных и висячих систем, существуют комбинированные варианты, которые включают в себя отдельные элементы той и другой конструкции.
Когда стропильная системы будет выбрана, рекомендовано перед покупкой материалов, составить подробный чертеж крыши с проставленными размерами — так будет легче вычислить количество всего необходимого и сумму на их приобретение. Кроме этого, такая схема значительно поможет произвести монтажные работы. Но для того, чтобы составить чертеж, придется провести некоторые
Как рассчитать параметры двускатной стропильной системы
Правильно рассчитать параметры элементов для монтажных работ – очень важно. Для этого сначала рекомендовано составить список всего необходимого и произвести расчет пошагово. Все расчеты следует производить с запасом в 10÷15%, не допуская излишней экономии, которая будет в ущерб качеству и прочности конструкции.
Если эту часть работы решено выполнить самостоятельно, нужно обязательно сверяться с техническими документами, разработанными специалистами, например, размещенными в СНиП.
Основными направлениями расчета будут три взаимосвязанные величины - крутизна ската, высота конька над перекрытием и длина стропильных ног. Далее, имея линейные параметры, необходимо будет определиться с сечением материала для стропил. А вот оно уже, в свою очередь, зависит и от выпадающих на стропильную систему нагрузок.
Нагрузки на стропильную систему
Нагрузки на стропильную систему разделяют на три категории:
- Постоянные нагрузки. К этой категории можно отнести те, которые будут постоянно держать в напряжении стропильную систему – , утеплителя, если он предусмотрен, кровельного покрытия, ветрозащитной, гидро- и пароизоляционной пленки, крепежных элементов, отделочных материалов для внутренней части чердака. Вес всех элементов и материалов, необходимых для кровельного «пирога», суммируется, и в среднем должна получиться оптимальная величина в 40-45 кг/м². Желательно рассчитать материалы таким образом, чтобы вес 1 м² не превышал 50 кг/м², особенно в том случае, если используется система крыши с висячими стропилами.
- Кратковременные нагрузки. Такие нагрузки возникают периодически и могут иметь разное воздействие на конструкцию. К ним относятся такие воздействия:
— вес людей при ремонтных работах;
— климатические температурные воздействия;
— возможные нагрузки от наледи.
Эти внешние нагрузки лежат в большой зависимости от особенностей региона постройки. Кроме того, их величина напрямую зависит и от крутизны скатов. Так, например, на пологих скатах решающую роль будет играть снеговая нагрузка. С ростом крутизны кровли влияние снегового давления уменьшается, но зато растет зависимость от ветрового воздействия. На скатах крутизной свыше 60 градусов снеговая нагрузка и вовсе списывается со счетов, но зато парусность крыши возрастает в разы, и ветер становится доминирующим внешним воздействием.
Данные для расчетов можно найти в СНиП 2.01.07- 85*«Нагрузки и воздействия» в разделах «Снеговые нагрузки» и «Ветровые нагрузки». При этом учитывать необходимо не только регион расположения дома, но и место его строительства — низина или возвышенность, отдельно стоящее строение или окруженное другими зданиями.
Удобный алгоритм расчета нагрузок будет приведен чуть ниже.
- Особые нагрузки. К этой категории относят такие факторы, как сейсмические воздействия, ураганный ветер, деформационные процессы вследствие оседания грунта, которые обычно называют форс-мажорными обстоятельствами. Предусмотреть все невозможно, и для того чтобы крыша выдержала все эти испытания, рекомендовано закладывать дополнительный запас прочности при приобретении материалов и монтаже конструкции.
Если крыша будет устанавливаться на старое здание, необходимо рассчитать несущую способность фундамента и стен, так как новая крыша может иметь больший вес, чем старая. Подобные расчеты могут профессионально осуществить только специалисты, но произвести такие вычисления необходимо в обязательном порядке, иначе придется не только менять крышу, но и производить ремонт всего строения. Специалистам при этом необходимо будет предоставить проект крыши, в котором будут указаны все ее параметры.
Угол наклона скатов стропильной системы и высота конька
Угол расположения скатов крыши определяется выбором , так как каждый из них требует персонального расчета. Часто сам производитель конкретной марки покрытия дает необходимые рекомендации, но если говорить об общих требованиях, например, для нашего случая - металлочерепицы, то для нее угол уклона должен составлять не менее 20 градусов.
Увеличение угла уклона значительно расширит чердачное пространство, но для возведения такой крыши потребуется больше строительных материалов и, конечно же, значительно возрастет стоимость постройки.
Итак, любую двускатную стропильную систему, неважно, симметричную или нет, можно представить в виде треугольника.
Его вершины:
— точка «а» – это внешняя точка пересечения К этой вершине прилегает угол «А», определяющий крутизну ската кровли.
— точка « b» — вершина конька.
— точка «с» — пересечение отвесной линии от конька с перекрытием или 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» .
Задача правильно рассчитать расстояние между стропилами – очень ответственная. От того, насколько серьезно вы приступите к ее решению, будет зависеть не только надежность и долговечность крыши, но и все последующие работы на ней: укладка утеплителя, монтаж кровельного покрытия, установка доборных элементов. Если подтасовать шаг стропил под листы кровли, как это многие делают, то не факт, что между стропилами потом войдет утеплитель.
Если же ориентироваться только на утеплитель – первая же зима с ее обильным русским снегом сокрушит стропильную систему. Вот почему вся суть в том, чтобы подобрать оптимальный шаг стропил на для всех скатов, и вот этому умению мы вас сейчас научим.
От чего зависит шаг расположения стропил?
Итак, расстояние между стропилами определяется такими важными факторами:
- Форма крыши (двускатная, односкатная или многоскатная).
- Угол наклона крыши.
- Параметры бруса, который используется для изготовления стропил (ширина, толщина).
- Конструкция стропильной системы (наслонная, висячая или скользящая).
- Совокупность всех нагрузок на крышу (вес покрытия, атмосферные явления и др.).
- Материал обрешетки (20х100 или 50х50) и ее параметры (сплошная, с пробелами 10 см, 20 см или сплошная из фанеры)
И каждый из этих параметров нужно брать во внимание, о чем как раз эта статья.
Онлайн-калькуляторы vs. блокнот и карандаш
Для правильного расчета сечения стропил и шага их установки сегодня существует много сложных формул. Но помните, что такие формулы были в свое время разработаны больше для того, чтобы была возможность не столько идеально рассчитать конструктивов крыши, сколько изучить работу таких элементов.
Например, сегодня пользуются популярностью несложные онлайн-программы, которые неплохо рассчитывают параметры стропил. Но идеально, если вы сможете самостоятельно поставить конкретные задачи и вычислить все, что вам нужно. Важно понять до мелочей, что именно происходит в стропильной системе во время эксплуатации, какие именно силы на нее воздействует и какие нагрузки. А компьютерная программа не всегда может учитывать все, то что замечает человеческий мозг. Поэтому мы советуем вам произвести все расчеты все-таки вручную.
Декоративные стропила: 0% нагрузки
Первым делом определитесь с самым главным пунктом: типом крыши и ее назначением. Дело в том, что крыша жилого дома зимой выдерживает на себе большую шапку снега, постоянный ветер на высоте и еще ее нередко утепляют изнутри, а вот к стропильной системе небольшой беседки, спрятанной под кронами деревьев, предъявляют совсем другие требования.
Например, если вы строите перголу в ее классическом понимании, то совершенно не важно, какое именно будет у нее расстояние между стропилами – это уже чисто эстетический фактор:
В приведенной иллюстрации видно, что даже в такой постройке есть свой шаг стропил. Ведь здесь он обеспечивает и эстетический фактор, и жесткость самой конструкции. Но выбирают шаг произвольным путем.
Подходим к главному вопросу: какое расстояние должно быть между стропилами крыши жилого дома? Вот здесь запаситесь терпением и внимательно изучите все нюансы.
Пункт 1. Длина стены и выбор шага стропил
Первым делом шаг установки стропил на крыше жилой постройки обычно выбирают конструктивно размеру здания, хотя и с учетом многих других факторов.
Например, проще всего устанавливать стропила с шагом 1 метр, поэтому для стены длиной 6 метров ставится стандартно 7 стропил. В тоже время можно сэкономить, поставив их с расстоянием 1 и 2 метра, и получится ровно 5 стропил. Можно поставить также с расстоянием 2 и 3 метра, но зато усилить обрешеткой. Но крайне нежелательно делать шаг стропил более 2 метров.
Пункт 2. Влияние снеговых и ветровых нагрузок на форму крыши
Итак, мы остановились на том, что среднее расстояние между стропилами обычной крыши – 1 метр. Но, если в местности значительная снеговая или ветровая нагрузка, или крыша более-менее пологая или просто тяжелая (например, покрыта глиняной черепицей), тогда такое расстояние необходимо уменьшить до 60-80 см. А вот на крыше с уклоном более 45 градусов его можно даже увеличить на расстояние 1,2 м-1,4 м.
Почему это так важно? Давайте разберемся. Дело в том, что воздушный поток сталкивается на своем пути со стеной под крышей здания, и там происходит завихрения, после чего ветер ударяет в карнизный свес крыши. Получается, что ветровой поток как бы огибает скат крыши, но при этом стремясь ее приподнять. И в крыше в этот момент возникают силы, которые готовы ее сорвать или опрокинуть – это две наветренные стороны и одна подъемная.
Есть еще одна сила, которая возникает от давления ветра и действует перпендикулярно склону, стараясь словно вдавить скат крыши вовнутрь. И чем больше угол наклона ската кровли, тем больше имеют значение безопасные силы ветра и меньше касательные. А чем больше угол ската, тем реже нужно ставить стропила.
Понять, делать вам высокую крышу или пологую, поможет эта карта среднего значения ветровой нагрузки:
Второй момент: в российском регионе на стандартную крышу дома постоянно воздействует такое атмосферное явление, как снег. И здесь тоже вам нужно учитывать, что снеговой мешок обычно скапливается больше на какой-то стороне крыши, чем на другой.
Вот почему в таких местах, где возможен такой мешок, нужно вставлять спаренные стропильные ноги либо делать сплошную обрешетку. Проще всего определить такие места по розе ветров: с наветренной стороны ставят одиночные стропила, а с подветренной – спаренные.
Если вы впервые строите дом, тогда не найдетесь на собственное мировоззрение, а определите среднестатистическую снеговую нагрузку для своей местности согласно официальным данным:
Пункт 3. Вопрос утепления и стандартной ширины матов
Если крышу вы будете утеплять, тогда шаг стропил целесообразно ставить под стандартные размеры плит утеплителя, а это 60, 80 см и 120 см.
Современные утеплители сегодня продают стандартной ширины, обычно по такому же стандартный шаг стропил. Если потом брать их и подгонять под уже существующие параметры, тогда будет много отходов, щелей, мостиков холода и прочих проблем.
Пункт 4. Качество и прочность используемого пиломатериала
Огромное значение также имеет то, какой именно материал вы используете для строительства стропильной системы. Так, для каждой породы древесины существует своя нормативная документация, которая касается ее несущей способности:
Т.к. для изготовления стропильной системы крыши в России чаще всего используется сосна и ель, их прочность на изгиб и особенности использования уже давно прописаны. Если же вы будете использовать древесину других пород, то можно будет выводить поправочный коэффициент.
Кроме того, если на стропиле будут сечения, врубки или отверстия под болты, в этом месте нужно рассчитывать несущую способность бруска с коэффициентом 0,80.
Пункт 5. Расстояние между затяжками и балками перекрытия
Еще один момент: если крыша строится со связанными между собой стропильными фермами, и их нижний пояс используется одновременно в качестве балок перекрытия, тогда расстояние между фермами нужно делать в пределах 60-75 см, чтобы учитывать конструкцию будущего пола.
Пункт 6. Нагрузки на стропильные узлы
Итак, вот основные нагрузки, которые действуют на стропильную систему крыши:
- Статические, куда входит вес самой стропильной системы, вес кровли, лежащего на крыше снега и доборных элементов.
- Динамические, куда входит сила ветра, неожиданные повреждения кровли, вес человека и техники для ремонта и им подобные факторы.
И все эти факторы способны в определенный момент воздействовать на крышу одновременно, а поэтому и существует такое понятие, как критическое значение. Это именно то значение нагрузок, при котором крыша не выдерживает и деформируется.
Поэтому, если здание строится со значительными пролетами, то обязательно применяются стальные стропильные фермы. Дело в том, что напряжение в таких стержнях уже отсутствует, и вся нагрузка приходится на узлы – здесь на таковые воздействуют сжимающие и растягивающие силы. А расстояние между такими фермами рассчитывается в зависимости от типа кровли и конструкции самой крыши.
Обычно, унифицированную ферму ставят с пролетом, кратным шести, и поэтому между узлами фермы делается расстояние, кратным полутора метрам.
Пункт 7. Вес стропильной системы и кровельного пирога
Не забывайте, что главное предназначение стропил – удерживать на себе всю крышу, и ее вес при этом имеет решающее значение:
Пункт 8. Удобство монтажа кровельного покрытия
Влияет на расстояние между стропилами также такой фактор, как выбранное кровельное покрытие. Чем выше уклон крыши, тем больше кровельных материалов при этом будет использовано. А чем они тяжелее, тем чаще придется ставить под них стропила. А как же сплошная обрешетка? В том-то и дело, что и она имеет свой вес:
У каждого вида кровли – свой оптимальный шаг стропил. Ведь многие стандартные листы по краям нужно крепить прямо в стропило или обрешетку, и важно, чтобы они совпадали. Иначе работа по покрытию кровли легко превратится в сущий ад на высоте, поверьте.
Вот почему даже перед началом монтажа нужно обязательно сделать раскладку, все несколько раз проверить. И знать некоторые важные тонкости по каждому из видов покрытий.
Определение совокупности нагрузок на крышу в целом и стропило в отдельности
Итак, мы определили, что, помимо других конструктивных факторов, на стропильную систему крыши одновременно действует целая совокупность нагрузок: вес стропильной системы, шапка из снега, давление ветра. После того, как вы сложите все нагрузки вместе, обязательно умножьте их на коэффициент 1,1. Так вы все рассчитаете на неожиданные благоприятные условия, то есть заложить дополнительную 10%-ную процентную прочность.
А теперь вам остается только разделить общую нагрузку на планируемое количество стропил и посмотреть, справится ли каждое из них со своей задачей. Если кажется, что конструкция будет хилой – смело добавьте 1-2 стропила в общее количество, и вы будете спокойны за свой дом.
Вам необходимо делать расчет на разрушение, т.е. на полную нагрузку, которая действует на крыше. Все эти нагрузки определяются по техническим характеристикам материалов и СНиПам.
Стандартная конструкция крыши – это стропила, решетчатые прогоны, и каждый из этих элементов срабатывает только на ту нагрузку, которая давит именно на него, а не на общую крышу в целом. Т.е. на каждое отдельно взятое стропило действует своя нагрузка, общая, но поделенная на количество стропильных ног, и изменением шага их расположения вы изменяете площадь сбора нагрузки на стропила – уменьшая ее, или увеличивая. И, если менять шаг стропил вам неудобно, тогда поработайте с параметрами сечения стропильных ног, и общая несущая способность крыши увеличится в разы:
При этом расчете старайтесь добиться, чтобы самое длинное стропило было у вас в проекте не более шести с половиной метров, в противном случае – сращивайте по длине. Сейчас поясним подробнее. Так, на крышах с уклоном скатов до 30 градусов стропила так называемые «сгибаемые элементы». Т.е. они работают именно на изгиб, и к ним есть определенные требования. А возможность прогиба стропил рассчитывают по специальной формуле, и, если результат превышает норму, тогда стропила увеличивают по высоте и снова делают новый расчет.
А вот на крыше с уклоном складов более 30 градусов какие стропила уже считается «сгибаемо-сжатыми» элементами. То есть на них воздействует не только равномерно распределенная нагрузка, которая вызывает изгиб стропил, но и усилия, которые уже действуют вдоль оси стропила. Говоря простым языком, здесь стропила не только немного прогибаются под весом крыши, но и сдавливаются от конька к мауэрлату. Кроме того, на растяжение необходимо проверить и ригель, который обычно сдерживает две стропильные ноги.
Как видите, с подобными расчетами справится даже далекий от строительства человек. Главное – все учесть, быть внимательным и готовым потратить немного больше времени на проектирование, чтобы потом вся работа пошла как по маслу!
Стропильная система под металлочерепицу стала самым распространенным и экономически выгодным вариантом для устройства кровли.
Крыша является одним из важнейших элементов в доме, защищая его от погодных воздействий, поэтому необходимо позаботиться о надежности и прочности каркаса.
Чтобы правильно спроектировать и смонтировать крышу, кровельным материалом которой является металлочерепица, необходимо ознакомиться с информацией, которая поможет правильно выполнить все этапы процесса возведения стропильной системы.
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.
Преимущества металлочерепицы:
- 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.
Особенности стропильной системы двускатной крыши
Двускатные крыши со стропильными системами под металлочерепицу, которые рассматриваются в статье, имеют свои преимущества. Прямые формы скатов отлично подходят для укладки больших листов материала.
Форма и угол кровли зависят от формы и размера дома, но важно заметить, что оптимальный угол крыши под металлическую черепицу составляет около 20 градусов.
Если угол будет острее, то для монтажа обрешетки и кровли понадобится больше расходного материала, чтобы стропило смогло удержать их на себе.
Для более пологой крыши потребуется больше гидроизоляции, так как на ней будут задерживаться выпавшие осадки.
Каркас двускатной крыши состоит из:
- мауэрлата – это брус, уложенный на несущие стены для опоры стропил снизу;
- стропила – деревянного бруса, призванного в совокупности с такими же брусьями поддерживать крышу и уберегать от внешних воздействий;
- стойки, либо ригеля (в зависимости от выбранного типа стропильной системы) – нужны для дополнительной поддержки каркаса;
- обрешетки – досок, устилаемых на стропильные брусья по всей поверхности крыши для крепления к ним кровельного покрытия.
Теперь стоит разобраться с разнообразием каркасов крыш.
Стропильные системы двускатных конструкций бывают двух типов:
- наслонная система.
- висячая система.
Наслонная система применяется в домах, у которых, помимо стен по периметру, есть внутренняя несущая перегородка. Внутренняя стена нужна для установки на ней лежня, на котором будут закреплены стойки.
Стойки используются, чтобы подпирать коньковый прогон в месте стыковки его и верхних частей стропильных брусьев.
Висячая система используется в домах, где всего две несущие стены. Такой вариант каркаса применяется именно тогда, когда между несущими стенами соблюдается расстояние не более 7 метров, иначе без дополнительной опоры на большем расстоянии каркас может стать потенциальной угрозой жизни.
В такой системе применяются затяжки и ригели для разгрузки стропил и стен.
Помимо висячей и наслонной систем, применяются варианты, в которых комбинируются некоторые элементы обоих типов каркаса – все они отлично подходят для устройства крыши под металлочерепицу.
Расчеты и монтаж каркаса двускатной крыши
После определения варианта стропильной системы нужно произвести предварительный расчет материала.
Для этого составляется точный чертеж с нанесенными параметрами и размерами. Этот план позволит правильно выполнить монтаж каркаса.
Расчет стропильной системы
Расчет потребности материала и нагрузки на него – необходимый этап для грамотного монтажа.
- статические нагрузки – включают вес кровельного покрытия, обрешетки, дополнительных элементов, расходных и изоляционных материалов. В случае с металлочерепицей вес на 1 кв. м не более 5 кг;
- динамические нагрузки, к которым относят ветровую, снеговую нагрузку и интенсивность осадков. Расчет показателей производится в зависимости от региона постройки. Более подробно о них можно узнать в СНиПе «Нагрузки и воздействия». Стоит отметить, что при наклоне ската свыше 60 градусов снеговая нагрузка не учитывается, так как осадки достаточно быстро сходят с крыши;
- особые нагрузки. Расчет этого вида нагрузок актуален для регионов с наличием землетрясений, торнадо и штормовыми воздействиями.
Расчет шага стропил двухскатной крыши производится с учетом веса кровельного материала и необходимого веса конструкции в целом. Для металлочерепицы самым оптимальным будет шаг в 1 метр.
Расчет сечения стропил производится с учетом нескольких параметров:
- возможные нагрузки;
- вид используемого материала;
- длина стропила;
- вид древесины;
- шаг между стропилами.
Например, для укладки металлочерепицы на каркас из стропил, шаг которых составляет 0,9 м, а длина стропила равна 4 м, идеальное сечение будет 50х200 мм.
Перед монтажом древесные элементы каркаса обрабатываются антисептическим, влагозащитным и огнеупорным растворами для обеспечения длительного и безопасного срока службы.
Такие растворы позволят в дальнейшем избежать появления в дереве жуков, плесени и грибков.
При расчете необходимых показателей стропильной системы ко всем полученным данным рекомендуется прибавлять 10 %.
Этот запас способен в дальнейшем скорректировать возможные неточности и улучшить качество стропильной системы.
Максимальная длина бруса для стропил и мауэрлата – 6 метров. При ее недостатке можно прибегнуть к увеличению длины с помощью наращивания, стыковки или соединения.
Для выполнения каркаса нужно выбирать древесину с влажностью не более 25 %. Возможны используемые элементы из бревен, брусьев и досок.
Чтобы исключить попадание воды на стены, предусматривается свес. Для этого стропила делают свисающими на 30 см или прикрепляют дополнительные доски-«кобылки».
Этапы монтажа
После выполнения расчета необходимых параметров и закупки материалов приступают к монтажу.
К верху несущих стен крепится мауэрлат. Его установка выполняется на анкера, вмурованные в верхний ряд кладки. Их длина должна на 2-3 сантиметра превышать высоту мауэрлата для фиксации гайки.
Под брус укладываются 2 слоя гидроизоляции из рубероида. При наличии внутренней несущей стены укладывается лежень. Между стенами устанавливается затяжка для взятия продольных нагрузок.
Готовятся стропила необходимой длины с запилами под мауэрлат и коньковый брус. Первые стропила ставятся на фронтонах.
Крепление их к мауэрлату производится с помощью уголков или скоб. Начальные стропила кладутся точно по уровню, между ними закрепляется леска, по которой будут устанавливаться остальные брусья.
Для придания прочности к каждой стропильной паре крепятся ригель и коньковый брус при помощи болтов.
При наличии внутренней несущей стены до монтажа конькового прогона к лежню под прямым углом крепятся вертикальные стойки.
После установки стропил делается обрешетка. Укладывается она снизу ската вверх при помощи гвоздей, толщина первой доски должна быть не менее 2 см.
Расстояние между последующими планками для металлочерепицы составляет 35 см. Верхние планки ставятся на 5-6 см ниже, чем будущая кровля. При необходимости в теплой крыше укладываются все слои изоляции.
Листы кровельного покрытия устанавливаются снизу вверх с помощью саморезов. Последними устанавливаются водостоки и декоративные элементы для стыков металлочерепицы.
Теперь, вооружившись всей необходимой информацией о материалах, расчетах и процессе монтажа, можно быть точно уверенным, что дом будет надежным.
При этом важно не забывать о правилах безопасности. Монтаж стропильной системы можно выполнить своими руками, но для большей надежности рекомендуется доверить этот процесс профессионалам.
Правильная установка обрешетки под металлочерепицу - залог качественного монтажа кровельного материала. Выделим основные моменты по выбору вида и шага обрешетки, а также расчету необходимого количества досок и их размеру в случае монтажа металлической кровли.
Контробрешетка - важный элемент кровельного "пирога"
Перед устройством обрешетки убедитесь, правильно ли выполнен кровельный "пирог". В частности, сделан ли вентиляционный зазор между гидроизоляционной пленкой и доской, на которую будет установлена металлочерепица. После укладки гидроизоляционной мембраны вдоль стропилы прибивается брусок размером 50х50 мм (контробрешетка или контр-рейка), при помощи которого будет происходить циркуляция воздуха под кровельным материалом. Шаг контробрешетки равен ширине пролета стропильной системы, обычно 700 - 800 мм.
Кровельный "пирог" для металлочерепицы
- Стропила
- Гидроизоляция (диффузионная мембрана)
- Контробрешетка (брусок 50х50 мм)
- Обрешетка под металлочерепицу
- Металлочерепица
- Пароизоляция
- Стартовая доска обрешетки
- Карнизная планка
- Вентиляционная лента ПВХ или алюминиевая сетка
- Капельник
- Держатель желоба
- Лобовая доска
Основным назначением контробрешетки является сохранение кровельного материала и деревянной конструкции крыши за счет "выветривания" излишнего конденсата, образовавшегося под металлочерепицей. Правило действительно как для холодной крыши, так и для мансардной.
Виды обрешетки
В качестве основания под металлочерепицу используется доска, размеры которой 25(30)х100 мм. Ее толщина не имеет принципиального значения (25 или 30 мм), поскольку вес металлической кровли не превышает 7 кг/м2. Материал также без труда выдержит снеговые нагрузки в зимний период эксплуатации. Главное - толщина каждой доски должна быть одинаковой или с незначительным отклонением в 2-3 мм. Это условие позволит в конечном итоге получить ровную плоскость ската.
Для металлочерепицы можно выделить три вида обрешетки: разреженная (или шаговая), сплошная и комбинированная . Первый тип самый распространенный, поскольку применяется на разных формах крыши с уклоном более 20 градусов. Расстояния между центрами досок в данном случае равно длине волны металлочерепицы.
Разреженная обрешетка
Для пологих конструкций (14-20°) используется сплошная обрешетка. Напомним, что минимально допустимый уклон крыши для металлочерепицы - 14 градусов. Обратите внимание, несмотря на название "сплошная", укладывать доски вплотную не рекомендуется: необходимо оставить технологичный зазор в 2-3 см.
Сплошная обрешетка
Комбинированная схема укладки для металлочерепицы включает в себя первые два вида. Шаговая выполняется на всей площади крыши кроме дополнительных узлов крыши: примыкание кровли к трубе или стене, ендовы. В этих местах крыши рекомендуется установить сплошную обрешетку.
Сплошная обрешетка: слева - узел ендовы, справа - примыкание металлочерепицы к трубе
Сплошную обрешетку также необходимо монтировать:
Шаг обрешетки для Монтеррей и других видов металлочерепицы
Для определения шага разреженной (не сплошной) обрешетки необходимо знать длину волны металлочерепицы. Для профиля Монтеррей расстояние между соседними досками будет равно 350 мм.
Шаг обрешетки рассчитывается от центра (оси) до центра доски. Шаг между стартовой и второй доской принято считать от нижнего края стартовой до центра второй.
Шаг обрешетки под металлочерепицу Монтеррей
Расстояние между стартовой доской обрешетки и второй доской равно 300 мм, в то время как последующий шаг обрешетки металлочерепицы Монтеррей равен 350 мм. Это связано с необходимостью выпуска кровли на 50 мм (см. изображение).
Вынос кровли относительно первой доски обрешетки для большинства видов металлической черепицы равен 5 см.
Приведем данные наиболее популярных видов профилированной кровли для определения шага доски под металлочерепицу:
| Профили металлочерепицы | Шаг обрешетки, мм | |
| от низа 1-ой до центра 2-ой доски | от центра до центра последующих досок | |
| Монтеррей | 300 | 350 |
| СуперМонтеррей | 300 | 350 |
| Макси | 350 | 400 |
| Каскад | 300 | 350 |
| МаксиКаскад | 350 | 400 |
| Classic | 300 | 350 |
| Kvinta (Kvinta plus) | 300 | 350 |
| Country (Квинта) | 300 | 350 |
| Quadro profi | 300 | 350 |
| Kamea (Камея) | 300 | 350 |
| Finnera | 300 | 350 |
| Adamante | 300 | 350 |
| Decorrey | 300 | 350 |
| Испанская Дюна | 300 | 350 |
| Андалузия | 350 | 400 |
| Джокер | 350 | 400 |
Как видно, большинство профилей сводится к двум типам размеров между соседними досками: 350 и 400 мм, которые актуальны в том числе и для модульной металлочерепицы со скрытым креплением (например, Андалузия или Испанская Дюна).
Нельзя увеличивать промежуток между обрешеткой (например, делать расстояние через волну), т.к. возможна деформация кровельного профиля от снежной массы или других механических воздействий.
Схема обрешетки под металлочерепицу от производителей
При устройстве кровли очень важно иметь достоверную и авторитетную информацию по техническим моментам монтажа каждого элемента конструкции. Производители металлочерепицы, как правило, предлагают свою инструкцию с описанием правильного устройства своей продукции. Приведем примеры со схемами обрешетки наиболее известных брендов металлической кровли, представленной на отечественном рынке.
Стартовая обрешетка и установка торцевой планки от Grand Line
Обратите внимание, что для надежного крепления торцевой планки следует установить опорную доску выше уровня рядовой обрешетки. Ее высота должна быть примерно равна высоте профиля черепицы.
Аналогичные схемы предлагает Металл Профиль , особенно акцентируя внимание в своей инструкции на монтаж обрешетки в местах ендовы, кровельного ограждения и элементов снегозадержания. Во всех перечисленных случаях сплошная обрешетка обязательна.
Сплошная обрешетка в месте ендовы
Производственная и торговая компания Уникма в своей инструкции по установке металлического профиля обращает особое внимание на крепление кровельных саморезов при неправильной схеме обрешетки (см. изображение ниже).
Крепеж при сплошной обрешетке и обрешетке с неточным шагом
Таким образом можно сделать вывод, что сплошной настил под металлическую кровлю нежелателен. Также следует внимательно соблюдать расстояние между досками.
Средства для обработки деревянной конструкции крыши
Важным этапом перед монтажом стропильной системы и обрешетки является обработка деревянного сырья специальными средствами, придающими дополнительной стойкости отдельным узлам и крыши в целом. Важным моментом перед выбором антисептика является не только порода дерева, но и общие климатические условия месторасположения строительного объекта. Опытные строители знают, что в жарком климате дерево необходимо защитить от воспламенения, а во влажном - от воды.
К основным видам таких средств можно отнести:
- огнезащитные (антипирены);
- биозащитные;
- водоотталкивающие;
- защищающие от плесени и грибка;
- универсальные средства.
Одним из самых популярных и универсальных антисептических средств является "Сенеж" , который благодаря своим химическим свойствам глубоко проникает в слои древесины, защищая стропила и обрешетку от преждевременного гниения, вреда насекомых и других факторов, разрушающих дерево.
Деревянные элементы крыши можно обрабатывать, пропитывая поверхность обычной кисточкой. Более эффективным и распространенным способом обработки древесины является нанесение антисептика при помощи распылительных устройств механического или автоматического принципа действия.
Перед началом процесса обработки предварительно дерево необходимо очистить от мусора и просушить.
Для крепления доски обрешетки к контр-рейке чаще всего используются оцинкованные гвозди, реже - саморезы по дереву. Из гвоздей лучше использовать винтовой или ершеный тип. Оптимальная длина гвоздя - 70 мм.
Каждая доска в месте пересечения с контробрешеткой соединяется с ней двумя гвоздями в верхней и нижней части на расстоянии около 20 мм от края доски.
Крепление доски обрешетки под металлочерепицу
Если стандартной длины доски (обычно 6 метров) недостаточно, место стыка досок для наращивания обрешетки лучше предусмотреть по центру бруска контр-рейки (см. рисунок). Зная размеры досок, расстояние между ними, ширину и высоту ската крыши можно без труда рассчитать количество материала для обрешетки под кровлю из металлочерепицы.
Важно определить шаг стропил под металлочерепицу, расчет этого параметра довольно сложен. Именно от этого параметра зависит прочность кровли. Этому следует уделить особое внимания потому, что от прочности крепления металлочерепицы к стропилам определяется долговечность всей крыши и, соответственно, здания.
Люди отдают предпочтение металлочерепице, поскольку она является долговечным, практичным и надежным материалом для кровли.
Но не все понимают то, что черепица имеет большую массу — это требует усиления конструкции стропил. При этом правильно класть металлочерепицу могут далеко не все кровельщики, а прочность кладки напрямую зависит от прочности стропильной системы. Чтобы правильно покрыть дом, следует тщательно рассчитать стропила под металлочерепицу. Ниже будут приведены расчеты того, какой должен быть шаг стропил.
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.
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:
- Первым делом следует произвести измерение длины ската. Ее замеряют по карнизу кровли.
- Далее, выбирается произвольно шаг стропил. Пределы шага для металлочерепицы находятся в пределах 0,6 — 1 метра. Например, изначально принимается шаг равный 0,8 метра.
- Длину ската, измеренную ранее (пункт 1) следует разделить на выбранный шаг. Например, измеренная длина ската составляет 12 метров, соответственно 12/0,8 = 15.
- 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.
- 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.
Этот расчет является общим практически для любого типа кровли, однако следует учесть некоторые моменты именно для металлической черепицы.
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.
Вернуться к оглавлению
Конструктивные элементы для металлочерепицы
Поскольку в последнее время именно этот кровельный материал стал одним из популярных, то следует привести некоторые правила и советы при работе с ним. Визуально этот материал похож на обычную керамическую черепицу, однако в отличие от нее он обладает рядом достоинств. Так монтаж подобного материала более простой и занимает меньше времени, чем монтаж обычной керамической черепицы. Другой его плюс — гораздо меньшая масса (разница примерно в 12 раз!).
Меньшая масса позволяет существенно упростить конструкцию стропильной системы, а также сэкономить на брусе — потребуются брусья гораздо меньшего сечения. Также по сравнению с керамикой, металлическая черепица позволяет увеличить интервал между ногами, уменьшить сечения бруса для ног и сечения используемых материалов для обрешетки.
Если такой тип покрытия монтируется на деревянный дом, то необходимо обязательно уложить мауэрлат, который должен быть прочным. При этом следует произвести тщательный и подробный расчет при выборе мауэрлата и стропильной системы. Это связано с тем, что после строительства невозможно усилить конструкцию (при необходимости).
После определения шага стропил, следует определить сечение бруса для них. Так, стропильная система под металлочерепицу определяется по таблице в зависимости от длины стропил и расстояния между ними. По этим показателям и подбирают сечение бруса. Для выбранных параметров это значение будет составлять 90х100 мм. Приведем другой пример: длина ската 25 метров, выбранный шаг стропильной системы — 0,8 метра. Предварительное количество ног в этом случае будет равно: 25/0,8 = 31,25.
Округляем полученное значение в большую сторону: 31,25 = 32. К полученному значению прибавляем 1: 32+1 = 33. Вычисляем точное расстояние между ногами: 25/33 = 0,757 = 0,76 метра. Полученный результат в 0,76 метра и является шагом для ног стропильной системы под металлическую черепицу.
Так, оптимальным для ног стропильной системы под металлочерепицу считается брус 50х150, при шаге от 0,65 до 1 метра. Далее, исходя из опыта работ с таким покрытием, оптимальная толщина утепляющего материала равна 0,15 метрам, что полностью обеспечит изоляцию кровли. Если есть желание повысить изоляционные свойства, то толщину увеличивают до 0,2 метров, чего более чем достаточно. При этом, на столько же следует увеличить и сечение бруса для ног — до 70х150. В самих стропилах следует предусмотреть (просверлить) отверстия под вентиляцию (диаметром около 8-10 мм).
Но самым важным отличием стропильной системы под металлочерепицу является установка опор. Если для обычного материала опора крепится не сбоку конькового бруса, а над ним. При этом на стыке бруса и коньковой балки образуется свободное пространство, где свободно циркулирует воздух. Это предотвращает появление конденсата и скапливания влаги. Это очень необходимо для металлического покрытия, поскольку предотвращает коррозию и порчу металла.