Калькулятор двухскатной крыши и расчёт стропильной системы онлайн

Оглавление

Конструкция вальмовой крыши

Для того чтобы разобраться в устройстве вальмовой крыши, необходимо понимать, по какому принципу возводят такую конструкцию. Такая кровля состоит из четырёх сторон, две из которых имеют форму треугольника и называются вальмами, и две стороны в форме трапеции. Для понимания того, как образуется такая конструкция, представьте себе устройство двухскатной крыши, фронтоны которой как бы наклонены внутрь дома. Аналогом таких «упавших» фронтонов в вальмовой крыше как раз и являются вальмы.

При монтаже вальмовой крыши пользуются определёнными правилами:

При постройке вальмовой крыши стоит обратить внимание на древесину. Для стропил и коньковой системы берут брус одинакового сечения.
Центральные стропила упираются как в верхний конец обвязки, так и в коньковую доску.
При строительстве вальмовой крыши делают центральные стропила, которые крепят к краям коньковой доски.
Промежуточные элементы делаются более крутыми, чем угловые. Соответственно размер доски для стройки должен составлять не менее 50*150 мм.

Соответственно размер доски для стройки должен составлять не менее 50*150 мм.

Примерка стропильных ног

Применяя заготовку, замеряется нужная длина стропил, которая берется с запасом, для того чтобы можно было корректировать места соединения с обвязкой. Места стыков отмечаются строительным маркером. Благодаря такой заготовке быстро формируются пары стропильных ног. Изначально устанавливаются элементы по краям каркаса, затем между ними натягивается веревка для точного расположения следующих пар. Закрепляются стропильные ноги друг с другом монтажными скобами и анкерными крепежами, дополнительно укрепляя стропильную пару перемычками ниже конька.

https://youtube.com/watch?v=fOlIW8FXVP8

Рассмотрим, какая же стоимость установки стропил на крышу и цена за оказание данных услуг? Зачастую строительные бригады предлагают свои услуги не только за установку стропил (средняя цена 10-20$ за 1 кв. м.), но и за полный объем работ:

Конструкция двухскатной кровли

Двускатная крыша

Принципиальное устройство двухскатов элементарно, и заключается в наличии у крыши двух наклонных прямоугольных плоскостей, по которым и происходит сброс атмосферных осадков, будь то снег или вода.

Эти плоскости сходятся сверху в одной горизонтальной линии, называемой “коньком”. При построении такой геометрической формы с торцов скатов неизбежно образуется два вертикальных треугольника – фронтона.

Виды двухскатов

Отличия крепления стропил

Классическая – наиболее распространённая конструкция. При такой компоновке крыша формируется с симметричными скатами, т.е. с одинаковой их крутизной.

В своём строительстве простой “двухскат” может формироваться двумя способами:

наслонная
висячая

Более подробно эти системы будут рассматриваться ниже.

Крыша каркасного дома

Преимуществ такой вариации налицо:

Простота в проектировании. С расчётами справиться практически каждый, владеющий азами математики. Существует множество готовых проектов, которые находятся в открытом доступе
Надёжность конструкции. Минимальное количество соединительных узлов делает её прочной и долговечной
Простота монтажа. Ничего “хитрого” здесь нет – элементов немного, узловые соединения элементарны, инструмент простой, крепёж доступен
Классический дизайн всегда в моде. К тому же при желании домовладелец легко может изменить облик дома, поменяв угол наклона скатов кровли

Ассиметричные формы – это необычно. Однако при нарушении симметрии нарушается баланс в распределении нагрузки, что неизбежно влечёт за собой значительное усложнение в несущем “скелете” всего конструктива. Самостоятельно рассчитать такой проект крайне сложно. В этом случае придётся воспользоваться услугами профессионалов

Асимметрия – это красиво

Мансардный тип кровли – ещё одна разновидность. От классической вариации она отличается тем, что скатную поверхность создают ломанной.

Конструкция её несколько сложнее, чем у классических аналогов, но также доступна для простого обывателя, который решил своими силами её спроецировать и скомпоновать.

Главное отличие от классики заключается в том, что мансардный тип сочетает обе технологии, используемые для строительства стропильных крыш.

Терминология и элементы

Варианты исполнения

Для полноценного изучения кровельной тематики без специальной терминологии не обойтись. В цели наглядности ниже представлена схема с примерами использования описываемых элементов.

Основные элементы стропильных систем

Маурлат – элемент практически любой кровельной конструкции. Выполняется из деревянного доски или бруса, жёстко крепится по периметру торца внешних стен постройки. Главное его предназначение – равномерно распределять нагрузку на несущие стены здания. Именно к этому элементу крепятся все стропильные ноги кровли
Стропила – несущий каркас для кровельного покрытия. Устанавливают их парно, соединяя между собой в верхней части, называемой коньком. Нижняя часть их, как уже упоминалась крепиться к маурлату. Выставленные с определённым шагом стропила, служат основой для обрешётки, на которой в дальнейшем будет крепиться кровельный материал

Узлы стропильной системы

Почему стропильные системы двухскатной крыши так популярны? Обзор преимуществ и ключевых отличий (Фото & Видео)

Ригель и (или) затяжка. Элементы усиления конструкции. Устанавливаются горизонтально, врезаются в стропильные пары, крепятся на гвозди, болтовые соединения и т.п. В случае необходимости, для придания дополнительной жёсткости дублируются два-три раза (верхний – средний – нижний)
Стойка или бабка – служит в роли как основной, так и дополнительной вертикальной опоры. Они устраняют прогибы каркаса
Прогоны – брус, одна или две сшитые доски, а также может быть и отдельная конструкция. В простых вариантах коньковый прогон пришивается к узловым соединения верхней части стропильных ног, в более сложных он подпирается бабками (вертикальными стойками), которые в свою очередь крепятся к лежню
Лежень – это прогонная балка, т.е. брус, лежащий по всей длине крыши. Формируется для дополнительной фиксации и усиления всей кровельного формирования. Укладываться может как на несущую перегородку здания, так и лишь на внешние стены (в двух местах)
Подкосы – усиливающая деталь. Применяют в случаях, когда стропильные ноги обладают повышенной длинной, когда есть необходимость дополнительно усилить и исключить их прогиб. Чем сложнее крыша, тем больше этих деталей может потребоваться

Многолетние цветы (ТОП-50 видов): садовый каталог для дачи с фото и названиями | Видео + Отзывы

Составные части крыши

Двускатная крыша — самая распространенная конструкция в частном строительстве. Представляет собой две плоскости, наклоненные в противоположные стороны под углом к горизонту 20-42°, соединенные в вершине — коньке.Благодаря такой форме снег, дождь и талая вода стекают с поверхности крыши, не задерживаясь. При увеличении угла наклона возрастает парусность конструкции, что при сильных порывах ветра может привести к отрыву.

Несущий каркас крыши состоит из стропильной системы, которая включает элементы:

Мауэрлат — опорная балка, расположенная по периметру дома в верхней части стен. Нагрузка от вышележащей конструкции, снега и ветра передается коробке через нее.

Крепление мауэрлата

Мауэрлат

Стропильные ноги или стропила — наклонные элементы, которые монтируют с шагом 80-200 см и соединяют горизонтальными прогонами. Передают усилия от кровли на мауэрлат. По виду опирания их разделяют на наслонные или висячие.

Крепление стропильной ноги к мауэрлету.

Конек — горизонтальный брус для крепления стропил, верхняя точка крыши.
Стойки, подкосы, распорки, ригели — горизонтальные, вертикальные и диагональные элементы для придания жесткости каркасу.
Лежень — горизонтальный брус для опирания стоек, уложенный на внутреннюю несущую стену.
Обрешетка, настил — основание для слоев кровельного пирога, добавляет стропильной системе устойчивость.
Кобылка — элемент, удлиняющий стропила. Применяют при недостаточной их длине для формирования свесов.
Затяжка — потолочная балка, элемент перекрытия этажа или усиливающая стропильную систему горизонтальная связь.

По обрешетке монтируют слои гидро-, шумо- и пароизоляции, утеплитель, если чердак жилой, и кровельные материалы.

Стропильная система двускатной крыши в частном строительстве обычно изготавливается из дерева. Материал доступен, прост в обработке, позволяет возводить легкие пространственные конструкции, не перегружающие стены и фундамент.

Схемы стропильной системы двухскатной крыши.

Иногда для сооружения каркаса применяют металлический прокат — швеллеры, трубы, двутавры, уголки. Такой способ в индивидуальном строительстве используется значительно реже. Конструкции из стали дороже, сборка требует профессиональной квалификации и оборудования.

Сечения стандартных несущих элементов составляют:

мауэрлат (лежень) — брус толщиной от 100, высотой от 150 мм, бревно диаметром 170-190 мм;
стропила — брус 50х150, 100х150 мм, стесанные на один кант бревна, доски, уложенные на ребро;
стойки — 100х100 мм;
доски обрешетки — толщина 25 мм.

При больших пролетах домов и высоких нагрузках размеры сечений несущих элементов определяют расчетом на прочность.При соответствующей подготовке антисептиками древесина устойчива к гниению. Специальные составы — антипирены — защищают материал от возгорания.

Помимо несущего каркаса и покрытия крыша содержит элементы:

свесы — выступающие за пределы наружных стен продолжения скатов, оберегают ограждающие конструкции от стекающей воды;
ендовы, разжелобки — элементы для обустройства стыков при пересечении плоскостей кровли, необходимый узел в кровлях, состоящих из нескольких двускатных форм.

С боков крышу ограничивают фронтоны — части стен треугольной формы. Чердак может выполнять функции мансарды и использоваться как жилое помещение для постоянного или временного проживания.

Что из себя представляет шатровая стропильная система?

По сути, шатровая крыша геометрически представляет собой «классическую» пирамиду, то есть фигуру с многоугольником в основании и гранями, являющиеся равнобедренными треугольниками, сходящимися в единой вершине.

В частном строительстве чаще всего применяется пирамида с основанием в виде четырехугольника, хотя для пристроек (башенки, эркеры и т.п.) или легких садовых построек (беседок) практикуется возведение более сложных конструкций, у которых в основании может лежать и правильный шести- или восьмиугольник (иногда даже и больше).

Шатровая крыша не всегда прямоугольная в плане – она может опираться на шесть, восемь и даже больше углов

В данной публикации акцент будет сделан все же на четырёхскатную шатровую крышу. Здесь тоже возможны вариации. «Классикой» считается пирамидальная конструкция, опирающаяся на основание-квадрат, с вершиной, находящейся на перпендикуляре, проходящем через точку пересечения диагоналей основания. В этом случае все четыре ската будут представлять собой абсолютно конгруэнтные треугольники, расположенные под одинаковым углом наклона.

Пирамида с квадратом в основании.

На рисунке-схеме показана пирамида с квадратом в основании – именно ее и будем рассматривать в дальнейшем. К этому чертежу придётся не раз возвращаться по ходу изложения.

Вполне возможно использовать шатровую схему и на прямоугольном здании, у которого длина превышает ширину. Однако, на практике такое применяется нечасто – ввиду ненужного усложнения и расчетов, и монтажа. При подобном варианте скаты, опирающиеся на более короткую стену, становятся длиннее и имеют меньший угол наклона к горизонту, то есть и внешние нагрузки для них уже приходится рассчитывать индивидуально. Для прямоугольных оснований куда больше подойдет вальмовая крыша – она во многом схожа с шатровой, но лучше адаптирована именно к таким условиям.

Для прямоугольного здания лучше подойдет вальмовая стропильная система, которая сродни шатровой, но все же имеет коньковый горизонтальный прогон

Шатровая форма крыши дает немало значимых преимуществ:

Шатровая крыша – это не только внешняя оригинальность здания, но и масса других важных достоинств

Дом с такой крышей очень выигрышно выделяется на фоне стандартных двухскатных кровель, обладая своеобразной привлекательностью.
По своим аэродинамическим качествам, то есть по способности противостоять ветровой нагрузке, особенно при шквалистых или даже ураганных порывах, она среди скатных крыш, пожалуй, не имеет равных. Причем сведена к минимуму подъемная составляющая ветровой нагрузки – усилия, пытающегося сорвать кровлю вверх.
Уникальная пирамидальная форма способствует равномерному распределению всех внешних и внутренних нагрузок на систему крыши и здания в целом.
При правильном утеплении скатов кровли, такая крыша – оптимальное решение с точки зрения энергосбережения.
При оптимальном выборе крутизны скатов кровли не будет особых проблем и со снежными наносами.

Желание совместить шатровую систему и мансарду – выполнимо, но серьезно усложняет всю конструкцию крыши.

Недостатком, помимо определенной сложности конструкции, можно назвать то, что четыре одинаковых ската серьезно «съедают» объем чердачного помещения, что осложняет организацию в нем «обитаемой» площади. Чтобы создать жилую мансарду, приходится резко увеличивать крутизну кровли и прибегать к «врезке» дополнительных окон и надстроек. Понятно, что браться самостоятельно за расчет и возведение столь сложной конструкции – просто бессмысленно, так как здесь требуется высокопрофессиональное архитектурное проектирование и монтаж.

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.Чтобы в коньке не возникали распирающие напряжения и стропила не смещались вдоль ската, сопряжение выполняют внахлест или встык, закрепляют накладками, болтами, нагелями.

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 гидроизоляции.Стропила 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 накладками.Устройство 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.

Крепление стропил

При строительстве стропильной системы рекомендуется использовать стропила, выполненные из цельного бруса или доски. Но далеко не всегда это возможно. При необходимости использовать длинные стропильные ноги можно применять клееный стропильный брус, но это достаточно дорогой материал. Проще нарастить стропила самостоятельно.

При использовании досок, более мощное стропило можно получить, скрепив две доски толщиной около 50 мм между собой вплотную. Доски сшиваются скобами или гвоздями в шахматном порядке.

Второй вариант удлинения стропила – монтаж трех досок с вкладышами. В этом случае между двумя досками надежно крепится нижняя часть третьей доски, выдвинутой на необходимую длину. Оставшееся пространство между двумя досками заполняется деревянными прокладками из доски необходимой толщины

Брус стыкуется встык, при этом важно выполнить срезы торцов строго под прямым углом, место стыка с двух сторон закрывается деревянной накладкой либо металлической пластиной. Также может использоваться соединение внахлест – заход должен составлять не менее метра, крепление гвоздями или шпильками в шахматном порядке

Третий вариант стыковки – метод косого прируба. Стропила подрезаются под углом 45-70 градусов и скрепляются болтом, диаметр которого составляет 12 или 14 мм.

Рассматривая, как ставить стропила на крышу, важно отметить, что деревянная система требует внимательного подхода к выбору способа соединения элементов. Наиболее распространены :

одинарный или двойной зуб;
крепление посредством скоб или гвоздей;
болтовые соединения;
соединение с применением хомутов.

Важно учитывать, что самый распространенный способ (гвозди и скобы) может применяться при монтаже элементов из хорошо просушенной и вылежавшейся древесины, так как усыхание влажного дерева ведет нарушению прочности крепежного узла. Доски и брус, влажность которых близка к максимально допустимым значениям, рекомендуется скреплять болтами, но такой способ в определенной степени ослабляет сопротивление элементов нагрузкам

Как рассчитать нагрузку и наклон скатов

Чтобы дом был прочным и надежным, необходимо качественно рассчитать стропильную систему. Если речь идет о сложных кровлях, процедуру составления схемы наслонных стропил лучше доверить профессиональному архитектору. Небольшие двухскатные крыши могут рассчитываться самостоятельно: при этом используются несложные инструменты и специальные формулы. Однако и в этом случае рекомендуется, чтобы окончательный проект проверил специалист.

Первым делом необходимо определить уровень наклона кровли. Углы до 15 градусов подходят небольшому перечню кровельного материала: поэтому желательно вначале определиться с типом покрытия. Наклон более 45 градусов предусматривает возможность использования любого материала, однако затраты на сооружения такой конструкции заметно возрастут. Обязательно следует учитывать ветровую и снеговую нагрузку, что напрямую зависит от климатических особенностей местности.

При расчете ветровой нагрузки применяется коэффициент изменения ветровой нагрузки и аэродинамического влияния. Масса кровельного пирога состоит из веса обрешетки, контробрешетки, теплоизоляции, кровельного материала, и, если применяется мансарда, массы декоративного оформления помещения. Обычно параметр средней величины постоянной нагрузки находится в пределах 40-50 кг/м2. Таким способом высчитывают общую нагрузку, путем сложения постоянной и временной величин. Имея на руках показатель общей нагрузки, легко выбрать оптимальное сечение стропилин.

Даже если все строительные работы планируется осуществлять самостоятельно, проектировку лучше доверить специалистам, так как малейшая допущенная ошибка при расчете разреза стропильной кровли может обернуться весьма плачевными последствиями. Для людей, уверенных в себе, существует вариант с сетевыми справочниками и специализированной литературой. Приступая к сооружению даже простейшей кровли, следует иметь на руках проверенный чертеж схемы стропильной системы двухскатной крыши.

Конструкция, разновидности

Устройство стропильной системы достаточно сложно.

Основные элементы конструкции стропильной системыИсточник build-effect.ru

Рассмотрим узлы системы внимательнее:

Мауэрлат. Это горизонтальный брус, уложенный на верхнюю кромку стен по всему периметру дома. Принимает на себя нагрузку от стропил, распределяет и передаёт её стенам и фундаменту.
Лежень. Горизонтальный брус, уложенный по продольной оси крыши. Иногда укладывают два лежня, если этого требует ширина крыши.
Стойки. Вертикальные брусья, расположенные на торцах лежня. Высота стоек определяет угол наклона скатов.
Коньковый прогон. Горизонтальная доска, установленная на ребро и прикреплённая к верхним концам стоек. На неё опираются стропильные ноги.
Стропильные ноги. Наклонные доски, установленные на ребро. В нижней части они опираются на мауэрлат, в верхней крепятся к коньковому прогону, или просто соединяются попарно.
Прогон. Горизонтальный брус, закреплённый на концах стоек. Используется на крышах с двумя лежнями, разделяя всю конструкцию на два яруса.
Ригель. Горизонтальные планки, уложенные перпендикулярно прогонам и соединяющие стропильные ноги.

Ряд ригелей, установленных на стропильных ногахИсточник remontnik.ru

Подкосы. Это наклонные планки, скрепляющие элементы конструкции и обеспечивающие их неподвижность.
Обрешётка. Это несколько рядов горизонтальных планок, связывающих стропильные ноги между собой и служащих непосредственной опорой для кровли. Может представлять собой сплошной настил из досок. Иногда поверх редкой обрешётки укладывают промежуточный слой листовых материалов (ОСБ, ДСП или фанеру), обеспечивающих герметичность подкровельного пространства.

Кроме этого, важным элементом системы является карнизный свес. Это продолжение нижней части стропильных ног, выходящее за пределы мауэрлата и нависающие над плоскостью стен. Благодаря свесу, дождевая или талая вода стекает по водостокам на землю, не попадая на стены или фундамент. Это позволяет сохранить несущие конструкции и увеличивает срок службы постройки. При этом, сами стропила опираются на мауэрлат и там же заканчиваются. Продолжением являются отдельные элементы – кобылки, которые прикрепляются встык к стропилам и не испытывают нагрузок, приходящихся на основную часть системы.

Установленные кобылкиИсточник ytimg.com

Перечислены основные элементы стропильной системы, но порядок их соединения и размещения может быть разным. В зависимости от способа сборки возникают разные виды стропильных систем:

Наслонные. Стропила опираются снизу на мауэрлат, а сверху крепятся к коньковому прогону.
Висячие. Снизу стропила установлены на мауэрлат. А сверху соединены с противоположными ногами с другого ската. Как правило, такова конструкция кровли скатных крыш небольших одноэтажных домов каркасного типа, или построек из лёгкого пенобетона.
Шпренгельные системы. Они состоят из цепочки отдельных ферм, собранных на земле и в готовом виде установленных на крыше. Такой метод позволяет уменьшить опасность от работ на высоте, обеспечивает лучшее качество и точность сборки.

Выбор той или иной конструкции не является капризом владельца дома. Тип крыши закладывается в проекте строительства по результатам расчётов, учёта возможных нагрузок и климатических условий региона.

Наслонные стропилаИсточник стд-спб.рф

Расчёт двускатной крыши