Как посчитать длину стропил двухскатной крыши

Преимущества двускатных крыш

Вариантов скатных стропильных систем масса. Среди них особой популярностью пользуется простая симметричная. Почему? Вот ее достоинства:

• На базе двускатной крыши создаются вариации для отображения особой архитектуры здания.
• Простые расчеты, доступные для понимания.
• Цельная конструкция создает благоприятные условия для сухости внутреннего пространства и беспрепятственного стока воды, схода снега, наледи.
• Ремонтопригодность, прочность и износоустойчивость двускатной крыши намного выше других вариантов.

В зависимости от размера у домовладельцев всегда имеется возможность обустроить подкровельное пространство, сделать из него полноценный этаж или мансарду. Словом, двускатная крыша – правильное и выгодное решение для любого объекта, будь то жилой дом, дача или баня.

Высота балок четырехскатной крыши

Высота балок четырехскатной крыши подбирается исходя из следующих параметров.

• суммарное значение нагрузки для региона России по СНиП (для центрального региона 220 кг/м2);
• шага стропил; 600-800 мм оптимально. При большем шаге могут возникнуть сложности в монтаже утеплителя и устройстве обрешетки;
• расчетная длина пролета по наклонной плоскости;
• угол наклона кровли;

Упростить Вам задачу?

Мы хотим не просто рассказать подробнее о технологии строительства из деревянных двутавровых балок, но и наглядно продемонстрировать возможности двутавров в перекрытии конкретно для вашего случая. Пришлите нам чертежи вашего будущего каркасного дома или каркасной постройки и мы подготовим планы раскладки двутавровых балок, подберем сечение, сделаем спецификацию и посчитаем коммерческое предложение. И, конечно, покажем узловые решения, которые целесообразно применять конкретно в вашей конструкции.

Колеганов Иван, Инженер-проектировщик

Отправить чертежи

*бесплатная раскладка за 24 часа

Мы предлагаем только оптимальное решение стропильной системы четырехскатной крыши конкретно для вашего дома.

Получить прайс-лист Перейти в раздел цен Подробнее о балках

Типы и конструкция стропил

Есть три типа стропил наслонные, висячие и скользящие.

Скользящие стропила применяются в основном только в деревянных бревенчатых домах. Их способ крепления позволят им перемещаться (скользить) вперед и назад на определенное расстояние. Это связано с особенностью деревянных домов.

Висячие стропила используются только в тех домах, где расстояния между стенами не превышает 6,5 м, так как опираются концами на противоположные стены здания.

Наслонные стропила опираются не только на стены здания, но и имеют промежуточную опору, при этом пролет между опорами должен быть 4,5 и более. Благодаря дополнительным опорам можно перекрыть пролет до 15 метров.

Опорой для стропил служит:

• верхний венец в рубленых и брусчатых домах;
• верхняя обвязка в каркасных домах;
• мауэтлат (брус толщиной 100-150 мм) в каменных домах. Мауэрлат может укладываться по всему периметру здания или же только по стене, где опираются стропильные ноги.

Стропила, при необходимости, могут усилятся дополнительными элементами, такими как затяжками (ригелями) и подкосами. Это позволит избежать их провисания в процессе эксплуатации.

Требования к строительным материалам

Для устройства стропильной системы лучшим вариантом будет использование пиломатериалов из хвойных пород древесины — сосны, ели или лиственницы, I — III сорта.

Материал для стропил берется не ниже II сорта, мауэрлат изготавливается из досок или бруса II сорта, для стоек и прогонов берется материал II сорта, обрешетка изготавливается из пиломатериала II-III сорта, это зависит от кровли. Ригели, затяжки выполняют из материала I Сорта. На накладки, подкладки можно применять материал III сорта.

Обратите внимание! Пиломатериал должен быть сухим с влажностью не более 20 %. Перед установкой его следует обработать огнезащитными составами и антисептиками против грибковых заболеваний.

Хранить пиломатериал нужно под навесом, обеспечив защиту от солнца и влаги. Площадку для складирования выровнять, пиломатериал переложить подкладками для вентиляции.

Для монтажа потребуются крепежные элементы: стяжки, пластины, шпильки, болты с шайбами и гайками, саморезы с прокладками ЕРDМ, толщиной 2,8мм, монтажная лента, кронштейны оцинкованные.

Кронштейны применяются при креплении мауэрлата, крепят их гвоздями или саморезами.

КР уголки служат для прикрепления стропил к мауэрлату, препятствуют смещению стропил.

Весь крепежный материал должен быть изготовлен из высококачественного материала и иметь защиту от коррозии.

Разновидности стропил

Разновидности стропильных систем двухскатных крыш зависят от того, какие используются опорные основания для стропил.

Наслонные стропила

Наслонные стропила возможны, если в доме есть несущая стена по центу. Если ее нет, используют столбы в качестве промежуточной опоры. По краям стропила упираются на внешние стены, по центру – на опоры.

Висячие стропила

В случае установки таких стропил промежуток между опорами колеблется от шести до шести с половиной метров. Края стропил при этом крепятся на наружные стены.

Возможен также и вариант установки смешанной системы стропил, когда используются и те, и другие стропила.

Висячие стропила

Такой вариант установки стропил способствует сэкономить на материалах и делает крепче всю конструкцию крыши.

Кстати, о материалах. Если для конструкции крыши используется дерево, то все без исключения балки и брусья не должны иметь сучков или трещин!

Особенности строительства крыш с углом

Двускатная кровля — самый простой вариант для строительства частного дома. Стропильная система может иметь наслонную, висячую или комбинированную конструкцию.

Наслонная и висячая стропильная система.

В первом случае стропила «наслоняют» — укладывают на наружные и внутренние опоры. Во втором — «подвешивают» с опиранием только на стены.

Сооружение по наслонной схеме

Наслонная система применяется в строительстве домов с внутренними капитальными стенами, разгружающими от распора наружные ограждающие конструкции. Основная нагрузка здесь — вертикальная.

Отсутствие горизонтальных распирающих усилий упрощает и удешевляет конструкцию несущего каркаса крыши. Она состоит из стропильных ног, подкосов, ригелей, прогонов и стоек. Мауэрлат или лежень монтируют выше уровня перекрытия на 100-150 мм для свободного доступа к низу стропил. Если стены непрочные, его располагают по периметру здания. В противном случае можно обойтись коротышами длиной 60-70 см, уложенными под стропильные ноги.

В деревянных зданиях функцию мауэрлата выполняет верхний венец или обвязка. Стропила нижним концом врубают в несущую балку, дополнительно закрепляют скобами и скрутками из проволоки. Подробней про устройство всех видов крыш, про кровлю читайте в соответствующем разделе перейдя по ссылке. Также рекомендуем прочитать статью про односкатную крышу и уже после решить, какой вид подходит вам под вашу постройку.

Систему усиливают прогонами, подкосами и стойками. К тому же это помогает уменьшить сечение стропил и прогибы. Соединяют элементы металлическим крепежом — гвоздями, скобами, болтами, накладками, кольцами, зубчатыми дисками.

Устройство крыши висячим методом

Висячие стропила монтируют при пролетах дома 6-14 м. Опираясь только на наружные стены, несущие балки воспринимают значительные распирающие усилия. Чтобы их распределить, в конструкцию вводят дополнительные горизонтальные и вертикальные элементы — ригели, затяжки, бабки (стойки, опирающиеся на затяжку).

Чем шире пролет строения, тем больше возникающие в конструкциях напряжения, сложнее устройство каркаса. До 6 м достаточно затяжек, совмещающих функции балок перекрытия. Свыше — вводится дополнительные ригели.В домах без внутренней несущей стены, превышающих ширину 9 м, систему крыши укрепляют бабками и подкосами. Фрагмент из двух стропил, затяжки и связей называется фермой.

В некоторых случаях мауэрлат не устанавливают. Готовые фермы монтируют на доску, уложенную по верху стены на слой врубают в затяжку или укладывают, скосив край. Закрепляют нагелями, накладками, хомутами.

Коньковый узел решается сложнее, чем в наслонных кровлях. Стропила врезают в горизонтальный брус, усиливают стык деревянными или металлическими висячей стропильной системы сложнее и дороже, чем безраспорной. Поэтому часто фермы устанавливают с шагом — 3-4 м, соединяют прогонами, по которым укладывают наслонные стропила. Этот способ называется комбинированным.

Достоинство висячих конструкций — возможность использовать чердачное пространство под мансарду.

Как рассчитать длину стропильных ног односкатной крыши

Из всех типов крыш односкатная является самой простой.

Сложные элементы в ней отсутствуют вовсе.

И установка ее производится на несущие стены, которые имеют разную высоту.

Такую кровлю устраивают на гаражах, банях, подсобных помещениях.

Чтобы вычислить, какова будет длина стропил односкатной крыши, следует определиться с углом наклона.

А зависит угол наклона ската, в первую очередь, от типа того кровельного материала, который вы хотите использовать.

В том случае, когда это профнастил, то оптимальный угол наклона составляет 20 градусов.

Но меньше 8 градусов угол делать запрещено!

Иначе в холодное время года под весом снежного покрова кровля не выдержит и попросту провалится.

Если вы будете укладывать металлочерепицу, то минимальный угол наклона увеличивается до 25 градусов.

При использовании шифера – 35 градусов. Если кровля фальцевая, то угол наклона может быть разным: 18 — 35 градусов.

После того, как разобрались с углом наклона ската, необходимо поднять заднюю стену на такую высоту, чтобы получился желаемый угол.

Самое сложное в таких расчетах – это найти синус и тангенс.

Но для этого пользуются такой табличкой:

Для примера давайте найдем длину стропила и высоту поднятия стены фасада для дома длиной 5 метров.

Угол наклона составляет 25 градусов.

Для определения высоты поднятия передней стены Lbc х tg 25 = 5 х 0,47 = 2,35 метра.

Соответственно длина стропильной ноги Lc = 2,35 х 0,42 = 5,6 метра.

И не забудьте к полученной длине прибавить длину переднего и заднего свесов, которые необходимы для того, чтобы обеспечить стены здания защитой от косого дождя.

В среднем длина одного свеса составляет 0,5 метра.

Если требуется, эта длина может быть больше.

А вот меньше 0,5 метра нельзя.

Значит, к длине стропила следует прибавить 1 метр: Lc = 5,6 + 1 =6,6 метра.

Как правильно рассчитать конструкцию фермы

Для правильного понимания расчета фермы необходимо учитывать тот факт, что вся конструкция в действительности являет собой систему треугольников, поэтому при определении длины досок обычно проблем не возникает. Но чтобы правильно рассчитать конструкцию стропил, необходимо учитывать все показатели нагрузки, величину пролетов, шаг обрешетки и особенности разновидности самой крыши. Чтобы не допустить ошибок и не просчитаться, необходимо скачать специальные программы для точного расчета стропильной системы. Она предполагает ввод всех необходимых показателей и выведение итогового результата.

При расчете конструкции фермы можно брать на вооружение таблицы стандартов. Готовые стропильные ноги представлены на строительном рынке досками длиной от 4,5 до 6 м, но это не предельные величины. От конструкции строения зависит изменение длины стропильной ноги на необходимую.

Выбор сечения стропильных ног

Подбор сечений стропил определяется зависимо от таких факторов:

• длина стропильной ноги;
• шаг установки стропил;
• известные величины нагрузок.

Оптимальные значения сечений стропильной ноги приведены в таблице.

Таблица. Оптимальные значения сечений стропильной ноги.

Но не стоит забывать, что рекомендованные параметры могут изменяться в зависимости от региона. Самой простой задачей при расчете конструкции фермы является расчет стропильной ноги. Чтобы вывести значение правильно, рекомендуется воспользоваться теоремой Пифагора: катетами будут выступать разница в высоте между стенами строения и его ширина, а гипотенузой будет стропильный брус, длину которого и необходимо узнать.

Как правильно рассчитать длину стропил двухскатной крыши

Крыша дома является несущей конструкцией, которая на себя принимает всю внешнюю нагрузку (вес кровельного пирога, свой собственный вес, вес снежного покрова и пр.) и передает ее на все несущие стены дома или на внутренние опоры.

Помимо своих эстетических и несущих функций, кровля является конструкцией ограждающей, отделяя от внешней среды помещение чердака.

Основой крыши любого дома является стропильная система.

Это каркас, к которому прикреплена кровля.

Все нагрузки воспринимает именно этот скелет.

Состоит стропильная система из:

• стропильных ног;
• мауэрлата;
• прогонов боковых и прогона конькового;
• подкосов, диагональных связей, раскосов.

Когда все эти элементы (кроме мауэрлата) связывают между собой, то получается стропильная ферма.

Основой такой фермы является треугольник, который является самой жесткой из геометрических фигур.

Основным элементом каркаса крыши являются стропила.

Монтаж стропильной системы двухскатной крыши своими руками – пошаговая инструкция

1. Проверить диагональность и плоскость поверхности. Недостатки устранить. Некоторые элементы, включая мауэрлат, лежень, прогон должны быть строго горизонтальны, но не обязательно располагать их в одной плоскости.
2. Деревянные элементы нужно обработать антисептиком.
3. Прежде чем уложить мауэрлат, следует положить гидроизоляцию, также соблюдая четкую диагональность.
4. Мауэрлат является фундаментом кровли и при монтаже рамы, помимо крепления посредством косых срубов, дублируется скобами и болтами.
5. Лежень установить на гидроизоляцию. Закрепить болтами. Разметить на нем места для опорных столбиков, которые будут держать прогон.
6. Так как соблюдается четкая горизонтальность, стойки готовятся по одному размеру, крепятся, устанавливается сверху прогон. Крепим прогон, с помощью специальных металлических пластин.
7. Разметить места крепления стропильных ног. Опытные кровельщики, не усложняя процесс, пользуются рейкой, длинна которой равна расстоянию между стропилами.
8. Стропила крепятся к мауэрлату, а только после сверху друг к другу или к прогону.
9. Проверьте конструкцию простым способом, с помощью веревки, натянув, с одной стороны, и подгоните, если нужно, положение стропил.

Если следовать данной инструкции, то вы легко справитесь со строительством двухскатной крыши своими руками. После проведенных работ приступайте к обрешетке. Установка обрешетки несложный процесс, но не стоит забывать, что от этого зависит дальнейшая укладка кровельного материала.

Обратите внимание, если вы строите обрешетку для шифера, то каждый лист должен иметь опору не меньше чем в три бруска. При этом четные бруски должны быть толще на 30 мм. Так достигается равномерность нагрузки и плотный нахлест. Такой немаловажный нюанс с этим хрупким строительным материалом стоит знать. Успехов в работе!

Стропильная система чердака

Самым распространенным вариантом кровли для нежилого чердачного помещения при ширине строения до 7~8 м является висячая стропильная система с углом наклона около 35°. Основой ее конструкции является треугольная ферма из стропильных ног, жестко связанных внизу горизонтальной затяжкой.

Такие фермы могут быть собраны по шаблону на строительной площадке, а затем подняты наверх по мере установки. Для более равномерно распределения нагрузок они могут быть дополнены стойками‑«бабками» и подкосами.

Для противодействия скольжению стропильных брусьев они должны опираться на затяжки шиповым или зубовым соединением, укрепленным для надежности сквозными болтами, скобами или хомутами.

Для деревянных строений обычно применяется такая схема:

• Горизонтальные брусья‑затяжки стропильных ферм врезаются между предпоследним и последним венцами бревенчатого или брусчатого сруба, так, чтобы они выступали за наружную поверхность стен на 55~60 см. Это дает возможность избежать установки специального свеса, защищающего стены от осадков.

• Те же брусья служат балками потолочного перекрытия в доме, что значительно снижает расход материалов при строительстве.

Чтобы расширить возможности чердака под двускатной крышей для создания в нем полноценного жилого помещения, особенно в доме небольшой ширины, приходится значительно увеличивать крутизну скатов. Это существенно повышает громоздкость всей конструкции, в также ее вес и стоимость.

Строим двухскатную крышу своими руками

Итак, теперь мы вплотную подошли к такому моменту, как установка стропильной системы двухскатной крыши. Начинается этот процесс с возведения балочных перекрытий.

Вариантов их монтажа всего два:

• Если помещение чердака не планируется использовать в качестве жилья, то для перекрытий подойдут доски размером 50 ? 150 мм.
• Для обустройства мансарды уже потребуется брус с размерами 150 ? 150 мм, причем каждый из них укладывается именно на несущие стены здания. Только так можно создать по-настоящему надежную и прочную мансардную конструкцию, только стоимость ее возведения будет на порядок дороже, чем строительство обычного чердака. Зато жилая зона дома значительно увеличится – решите, что для вас важнее и продумайте все до мелочей.

Балки перекрытия укладывают по всей ширине здания, оставляя по 500-600мм на выступ от несущих стен – это защитит стену от воды, стекающей со скатов крыши. По всему периметру дома на балках укладывают доску, которая станет основанием для стоек стен второго этажа – мансарды.

Для сооружения всех элементов крыши используются следующие крепежные материалы:

• шурупы,
• гвозди,
• саморезы,
• дюбеля,
• проволока,
• металлические угольники.

Как только будут установлены стойки, можно приступать к обустройству стропил.

Стропила для односкатной и двускатной кровли

Какое расстояние стропил для односкатной кровли? Односкатная крыша не требует сложной стропильной конструкции. Стропила укладываются от стены к стене, чаще всего без использования мауэрлата, прямо на венец.

Отсутствие дополнительных ребер жесткости устанавливает максимальный угол уклона – 30 градусов и допустимую длину пролета – менее 6 м (для деревянных стропил). Оптимальный угол – 15 – 20 градусов.

Такие крыши обычно не подвержены ветровым нагрузкам, но требуют защиты от осадков. В регионах, где давление ветра сравнимо со снеговой нагрузкой, правильная установка односкатной крыши “по ветру” способна привести к самоочищению кровли.

Двухскатная крыша представляет собой систему параллельных треугольников, соединенных между собой мауэрлатом и коньком. Существует множество элементов для прочного скрепления сторон треугольника между собой и передачи нагрузок от стропильных ног стенам – стойки, стяжки, укосины, опорные балки и так далее.

Шаг между стропилами двускатной крыши делают с учетом размера теплоизолятора, который укладывают между ними. Примерный шаг между стропильными ногами 1-1,2 метра

Прочность жесткого треугольника возрастает по мере приближения его формы к равнобедренному, поэтому при повышении угла ската до 60 градусов можно расширять шаг между стропилами.

Однако, это также приведет к увеличению расхода материала и к многократному усилению парусности крыши. Оптимальный угол уклона для снежных регионов – 45 градусов, для ветреных – 20 градусов.

Расстояниемеждустропиламикрышимансардного типа определяет, какая часть нагрузки приходится на каждый элемент. При проектированиивальмовойкровлишагстропил должен составлять от 60 см до 1 м.

Выбор угла ската кровли и определение высоты конька

Как и в предыдущих расчетах, процесс определения высоты конька зависит от выбранного угла ската. Несмотря на то, что вальмовая конструкция крыши позволяет соорудить скаты, имеющие разное значение углов, лучше всего делать конструкцию с одинаковыми углами.

Это позволит нагрузке распределяться равномерно и иметь крыше эстетичный внешний облик.

На более конкретное определение такого параметра влияют:

1. Фактор повышенной нагрузки от снега предполагает сооружение конструкции с более крутым наклоном.
2. Если ветер в районе расположения дома сильный и порывистый, то рекомендуется уклон делать не больше, чем 30 градусов.
3. Намерение помещение чердака использовать под жилое помещение. В данном случае учитывается удобство передвижения по чердаку и возможность обеспечить все коммуникативные конструкции таим образом, чтобы к ним был свободный доступ в случае необходимости.
4. Покрытие, выбираемое для кровли, также играет немаловажную роль. Выбирая определенный материал, нужно поинтересоваться минимально дозволенными характеристиками в отношении угла ската.

Относительно высоты конька, то определить ее очень просто, зная значение угла ската. В конструкции необходимо условно выделить прямоугольный треугольник, в котором одна из сторон будет искомой высотой.

Формула: h = b / 2 * tanA.

Угол наклона крыши

Как рассчитать стропила для крыши: шаг, длина, толщина

Стопила – это «скелет» любой кровли, ее основа, и от того, насколько точно она подобрана, рассчитана и поставлена, зависит ее жизнеспособность. Стропильная система может меняться от в зависимости функций крыши – будет ли это просторный чердак или мансарда, от типа покрытия – под натуральную черепицу – усиленная, а над сараем – совершенно облегченная.

Стопила – это «скелет» любой кровли, ее основа, и от того, насколько точно она подобрана, рассчитана и поставлена, зависит ее жизнеспособность. Стропильная система может меняться в зависимости от:

функций крыши – будет ли это просторный чердак или мансарда, типа покрытия: под натуральную черепицу – усиленная, а над сараем – совершенно облегченная.