Стропильная система двухскатной крыши: виды и особенности их устройства

Стропильная система представляет собой кровельный каркас, способ монтажа которого должен быть выбран верно. Это влияет на функциональность конструкции двухскатной крыши, создающей тепло и уют в доме. Для создания надежного каркаса важно знать основные методы усиления системы.

Стропильная система, обладающая мощностью, обеспечивает надежность конструкции кровли в плане защиты здания от воздействия извне. Размеры двухскатных крыш зависят от величины дома, которая оказывает прямое влияние на выбор способа монтажа каркаса. Проект кровли должен предусматривать наличие висячих или наслонных стропил.

Висячая стропильная система для двухскатной кровли

Выбор варианта висячей стропильной системы в наибольшей степени зависит от размеров здания. Если строение небольшое, то форма кровельного каркаса должна представлять собой треугольник. Дома, противоположные стены которых расположены на расстоянии не более 6 м друг от друга, достаточно обустроить кровлей с висячими стропилами. Для усиления несущих граней треугольного каркаса можно использовать следующие методы: 

1. Закрепить накладками стропильные ноги в вершине.
2. Нарастить скаты досками, вырубив в них проем для бруса каркаса, соединив их за линией, идущей к уклону стропила от края стены внутри.
3. Смонтировать бруски, осуществив их врубку в коньковом элементе.
4. Установить бруски наибольшего сечения на боковых частях.

Перечисленные способы позволят правильно распределить всю нагрузку по элементам конструкции. Проект каркаса для мансардной двухскатной крыши предполагает оборудование стропильной системы утеплителями, увеличивающими нагрузку. Монтаж кровли с мансардой потребует осуществить:

• подбор доски длиной, превышающей длину стены;
• выбор максимального размера сечения каркасного бруса;
• крепление ригеля в стропило полускворднем в качестве основания для навеса потолка;
• обустройство мауэрлата с врубкой каркасного бруса;
• закрепление длинной затяжки подвеской досками, прибитыми снизу и сверху.

Внутренние и внешние нагрузки, испытываемые мансардой, требуют укрепления элементов с особой надежностью. Монтаж висячих стропил большого дома, имеющего пролет более 6,5 м, предполагает установку специальных элементов для закрепления в наибольшем количестве. Это исключает провисание затяжки под собственным весом конструкции.

Затяжка для стропильной системы большого дома может быть изготовлена на основе врубки из брусьев, закрепленных с помощью металлических пластин. Местом крепления бабки должна быть центральная часть каркаса, распределить нагрузку по которой позволит укрепление подкосов и удерживающих элементов к доскам стропил. Монтаж мауэрлата при установке висячих стропил не всегда уместен. Достаточно выполнить крепление досок на слой гидроизоляционного материала.

Виды наслонных стропильных систем

Правилами монтажа наслонных стропил кровли предусмотрена обязательная установка мауэрлата. Для обустройства стропильной системы здания можно запроектировать способы монтажа следующих видов каркаса:

• со схватками;
• с подкосами;
• распорного;
• безраспорного.

Монтаж безраспорного каркаса для крепления стропил лучше производить в домах с бревенчатыми стенами. Надежное крепление системы на мауэрлат можно обеспечить, если сравнять площади подошвы стропильной ноги и мауэрлата. Выруб не должен быть больше 0,25 см, чем высота балки. Прикрепляемые с двух сторон к коньку стропила соединять необязательно.  

Другой способ безраспорного крепления предполагает соединение стропил с помощью одного гвоздя в самом верху возле конька. Внизу крепление к мауэрлату можно выполнить с использованием металлической пластины. В процессе монтажа важно соблюдать схему крепления стропильных ног, иначе расхождения с расчетами могут вызвать разрушение стен дома.

Способ монтажа каркаса со схватками основан на применении бруса, имеющего одинаковое со стропилами сечение. К брусу должны быть прибиты схватки, позволяющие увеличить прочность конструкции. Коньковый элемент должен служить препятствием смещению кровли.

Наличие подкосов позволяет увеличить несущую способность каркаса из дерева. Плотное прилегание подкоса к деревянным элементам можно обеспечить правильным углом среза. Возведение каркаса с подкосами целесообразно в тех местах, где допустима усадка фундамента или стен.

Правила расчетов двухскатной крыши

Безопасность будущей конструкции кровли двухскатного типа будет зависеть от правильности выполненных расчетов, которые лучше доверить профессиональному архитектору. Исходные данные, используемые при расчетах, следующие:

• вид кровли и тип стропильной системы;
• наличие этажа с мансардным помещением;
• виды материалов для возведения стен;
• максимальный уровень нагрузки на стены;
• наличие несущих внутренних стен и опор;
• размеры будущего строения.

Планируя монтаж стропил висячего типа, важно учесть общий объем осадков, наличие ветровых и снеговых нагрузок. Проводимые расчеты предполагают выбор угла наклона ската кровли в соответствии с кровельным материалом:

1. Рулонный материал – 5°.
2. Ондулин – 6°.
3. Шифер – 11°.
4. Профилированный лист – 12°.
5. Металлочерепица – 14-20°.
6. Мягкий слой изоляции – 15-45°.

Покрытие может быть одно-, двухслойным либо трехслойным при угле наклона, равном больше или меньше 15° соответственно. Дальнейшие расчеты  связаны с определением размера сечения стропил, конфигурации ферм системы, шага стропильных ног.

Выбор вариантов стропильной системы

Показатель угла наклона стропильной системы двухскатной крыши можно варьировать в пределах 5-90°. При этом важно учитывать не только нагрузку несущих стен или особенности климатической зоны, но и дизайн конструкции. Наиболее распространены двухскатные крыши с наклоном 35-45°, которые способны гармонировать с природным ландшафтом и оставлять большой угол обзора.  

Для монтажа кровельной системы стропил двухскатной крыши подходят висячие и наслонные стропила. Применение первых характерно для того случая, когда расстояние между опорными элементами составляет не больше 6-6,5 м. Наличие центральной несущей стены либо внутренних столбчатых опор обусловлено применением наслонных стропил.

Размер сечения стропил может быть вычислен после того, как будет определена общая нагрузка на 1 м2 несущей конструкции, создаваемая природными явлениями, а также весом кровельной системы. Для облегчения расчетов можно разбить двухскатную крышу на отдельные геометрические фигуры, например, трапеции. Общий результат можно определить на основе суммирования показателей после вычисления нагрузки для каждого из скатов.