Как сделать самонесущую крышу

Обновлено: 09.05.2024

Реципрокальная крыша, или, так называемые, самоопирающиеся структуры - это не ноу-хау, это всего лишь нечто хорошо забытое старое. О подобной технологии строительства, известно было еще в XII веке нашей эры, а может и раньше. Китайцы и японцы часто используют строительную технологию самоопирающихся структур при постройке различных сооружений.

Описание подобных конструкций встречаются еще у римского императора Юлия Цезаря. Так, что технологию эту "юзают" давно и успешно. Суть реципрокальных структур заключается в том, что элементы из которых состоит конструкция будут опираться сами на себя.

Поняв принцип и немного потренировавшись, можно экспериментировать над созданием своих самоопирающихся структур.

Как вы понимаете, лучше всего по этой технологии делать именно крышу, но, можно и расширять диапазон применения технологии на здание целиком.

При этом нагрузка будет распределятся равномерно во все стороны и таким образом получается довольно прочная конструкция. А еще такие конструкции очень органично вписываются в любой природный ландшафт.

Что-то похожее на самоопирающиеся структуры можно наблюдать в москве на улице Шухова, если посмотреть на стоящую там башню Шухова ( Шаболовская телевизионная башня ).

Светлый и прозорливый ум великого Леонардо Да Винчи, в свое время, исследовал самоопирающиеся структуры в качестве математической модели и пришел к определенным аксиомам, например, - для нашего трехмерного пространства требуются, как минимум, три точки опоры(три балки), чтобы создать простейшую такую структуру.

Плоха была бы технология, если бы простой человек, не мог бы ее повторить используя себе во благо. Сегодня в нашей стране уже достаточно частных построек подобного типа, а это позволяет получить определенный опыт эксплуатации.

Опыт этот говорит о том, что подобная конструкция, если все рассчитано верно, способна выдерживать и русские снега и ветровые нагрузки нашей климатической полосы.

В сети можно найти вот такую вот книженцию

в которой приведены формулы для расчета при возведении построек с применением технологии самоопирающихся структур, а также наглядно показан сам процесс в разнообразнейших его вариациях.

Так, что дерзайте! По крайней мере беседку с использованием древней технологии вам построить будет вполне по силам!

Если информация показалась вам полезной, - подписывайтесь на канал, Лайки тоже приветствуются. Делитесь с друзьями!

Крыша играет важную роль в надежности и долговечности любого строения. Основой кровли является стропильная система. Различают два основных вида ее устройства распорные и наслонные:

Распорный, или как его ещё называют висячий, наиболее подходящий для двускатных крыш.

Наличие специальной затяжки способствует уменьшению давления распор конструкции на опоры здания. Многие строители, с тремя классами образования, воспринимают слово висячие, как ключ на старт и опирают стропила на балки перекрытия, что категорически нельзя делать, стропильная нога должна упираться в мауэрлат, на фото ниже типичная ошибка строителей.

Висячие или распорные стропильные системы бывают пяти видов, используются по разному в зависимости от длинны пролёта и ширины стропильной доски.

Треугольна арка с пролётом до 6 метров, для жёсткости конструкции крыши используется нижняя затяжка.

Если пролёт не больше девяти метров, ставится опорный столб или как его ещё называют бабка.

При пролёте до шести метров так же можно использовать приподнятую затяжку без нижней.

Если пролёт между стенами не больше девяти метров, можно использовать нижнюю затяжку в сочетании с верхней, при условии что ширина стропильной доски будет не меньше 200 мм.

В тех случаях, когда расстояние между стенами более девяти метров монтируется нижняя затяжка, ставится опорный столб и добавляются два подкоса.

Наслонная стропильная система, такой метод применяемый для крыш с большими пролетами от 9 до 20 м. Крепление стропил у этого вида осуществляется на коньковый прогон - вверху и на мауэрлат - внизу.

Отличительная особенность висячих стропил от наслонных, у висячих можно не использовать коньковый прогон. При устройстве наслонных стропил нагрузку распределяют коньковый прогон и стойка.

Устройство наслонных стропил, используется при расстоянии между наружными стенами не более девяти метров

И чем больше пролёт, как в случае с висячими стропилами, тем больше добавляем опор, стоек и ригелей.

Устройство наслонных стропил, используется при расстоянии между наружными стенами больше девяти метров.

Так же часто встречаются комбинированные стропильные системы, на фото ниже.

Каждый способ устройства стропильной системы имеет свои особенности. Учитывая их при выборе конструкции будущей крыши, вы гарантированно получите надежную и гармонирующую с общим обликом здания конструкцию.

Сложности, возникающие при обустройстве кровли

Создание каждого из видов стропильной системы имеет свои особенности. Чтобы получить надежную висячую конструкцию, нужно отказаться от использования ноги, как основного опорного элемента, но изначально убедиться в правильной конструкции кровельного каркаса.

Не зависимо от конструкции кровли, применять в качестве крепежа не чёрные саморезы, а болты или мощные винты, которые помогут избежать хождения системы после высыхания древесины.

При создании наслонной конструкции также необходимо придерживаться определенных правил. Наибольшее внимание должно быть уделено расчету нагрузки на каждый элемент, качеству обработки поверхности используемых материалов и толщине всех частей стропильной системы, которая не должна быть меньше 50 мм. Для увеличения долговечности наслонных стропильных систем в точках соприкосновения их элементов с кирпичом или бетоном должна быть проложена гидроизоляция. Только точное соблюдение всех перечисленных правил позволит качественно выполнить монтаж кровли и обеспечит ее безупречную эксплуатацию на длительный срок. И в завершении ссылка на предыдущую статью про ежемесячные расходы из за мастеров .

Человек с шуруповёртом фиксирует продольный брус, чтобы никакой дурачок этот брус не выпихнул и беседка с людьми внутри не сложилась.

Однако, Леонардо да Винчи придумал мост, а китайцы пошли дальше – делают беседки…

Мост Леонардо да Винчи

А вот как построить такую конструкцию самому:

Ещё одно прекрасное решение:

Самонесущая крыша. Ресипрокальная конструкция крыши (она также называется ирландская, самоподдерживающаяся или самонесущая крыша) — интересная, дешевая и быстрая в изготовлении.

Каждая балка подпирает другую и сама по себе является опорой, крыша как бы сама себя держит.

Ресипрокальная конструкция (reciprocalframe), кажущаяся вроде не серьезной, выдерживает достаточно большой вес, а значит сможет не рухнуть под нагрузкой.

По такому принципу сделана крыша собора в Линкольне.

A вот такие гнезда мастерит птица-строитель, a по научному – птицa-ткач!

Ну с мостом понятно , с крыши понятно, а с беседкой так и не вкурил как она работает.

присмотритесь внимательнее: это ровно тот же мост! :))

да ни будет она без саморезов стоять, как не смотри

спорим на вагон саморезов ? я соберу, будет 😂

Если эта конструкция будет стоять на песке и ты будешь “строить” один без клея ,запилов ,гвоздей ,саморезов и т.п. , поспорить можно, но мне не нужен вагон саморезов

мне нужен ) про запилы речи небыло )) слился ты друг ))

Крыша, конечно, интересная. Правда под кровлей не увидишь красоту конструкции. Да и покрыть непросто, и возвести в частном доме геморрой один… Лучше пусть на соборе остаётся

есть такие что легко перекрыть ))

конечно это изюминка будет. Здесь каждый для себя выбирает… В любом случае идея красивая

с опорными досками на поддонах явно посаморезили

Видимо дали подмастерью чертежи, а он как всегда не смог правильно собрать, послал все нахер и на саморезы)))

там видно что чувак с шуруповертом стоит))

там и подписано, зачем он стоит

Блин класно, но зачем ?!

Очень ненадежная конструкция – в одном месте треснет и все обвалится.
Каждая точка – критическая.
Это как ездить на автомобиле, у которого если фару разобьешь или бампер погнешь – весь автомобиль рассыпается на мелкие кусочки.

Вы не совсем правы! Особенностью подобных конструкций является именно их способность достаточно равномерно распределять воздействующие на конструкцию внешние силы практически вне зависимости от точки их приложения. Кстати, устоявшиеся в русском языке для таких конструкций термины “самоопирающиеся” или “самонесущие” менее передают именно этот смысл, в отличие от более правильного, по моему мнению, иноземного термина “ресипрокальный”, так как корень этого слова явно указывает именно на ВЗАИМОдействие между собой сразу нескольких – точнее, одновременно всех! – элементов такой конструкции при оказании сопротивления внешним деформирующим силам. Так что несущая способность (и, соответственно, устойчивость к снеговой нагрузке) существенно более пологой пятиугольной ресипрокальной крыши вроде той, что приведена в иллюстрации к статье, в целом, будет выше, чем классической двускатной, с углами ската в 35-45 градусов, стропильной крыши из материала того же сечения.

Это если идеальные материалы.
Но мы знаем, что где-то может быть слабое место – сучок или гниль или мыши прогрызут.
А здесь прочность всей конструкции определяется по самому слабому звену.
У нормального дома, если одна из стен рухнет, то крыша на трех остальных останется стоять.

Не буду здесь вдаваться в теоретические дискуссии из области сопромата, скажу только, что ресипрокальные конструкции, работающие на равномерное распределение по всей конструкции локально приложенной силы, как раз и снижают вероятность реализации риска “слабого места” в одном её элементе. Ибо даже если внешняя сила будет приложена как раз вблизи такого “слабого месту”, значительная её часть распределится на всю конструкцию, и непосредственно на “слабое место” придётся только её малая часть. Что как раз и снижает вероятность его (и, соответственно, всей конструкции) разрушения, по сравнению с поведением такого же “слабого места” в традиционных конструкциях, где оно будет вынуждено противостоять такой же локальной внешней силе практически в одиночку.

Вот из-за этого и падает надежность.
Из-за “повышенной прочности” такой конструкции авторы экономят на материалах, в результате общая прочность остается все той же, но запас надежности отсутствует.
Это можно сравнить как надувной матрас против соломенного.
Надувной за счет “распределенной нагрузки” выдерживает больший вес при равной массе, но прокол в любом месте сразу обрушивает всю конструкцию, а вот соломенному матрасу проколы не страшны.

Вы не заметили, что сами себе противоречите, апеллируя к примеру с двумя матрасами? Ресипрокальная конструкция – и есть тот самый “соломенный матрас” из Вашего примера! Если немножко подумаете головой, то сами это поймёте. Ну, а на нет – и суда нет. Если будет уж совсем невтерпёж потратить свободное время на самообразование, возьмите любую более-менее приличную CAD-систему с функциями расчёта и моделирования напряжений и побалуйтесь с моделями различных ресипрокальных конструкций.

Многие владельцы участков перед строительством задумываются о том, как соорудить жилье, дачу или иной объект не только функциональным, но и эстетически красивым. Вальмовая крыша подходит для создания жилой или нежилой мансарды и придания красоты объекту. В этой статье рассказывается, как сделать систему из стропил, учесть все нюансы при расчетах и произвести монтаж без ошибок.

Особенности и конструкция вальмовой крыши разновидности вальмовых крыш

Вальмовая крыша, чаще всего, состоит из четырех скатов. Они выстраиваются под наклоном по внешним стенам строения. Две части – боковые, как у стандартных крыш, и оставшиеся две устанавливаются между ними. В такой конструкции две вершины (вместо стандартной одной), которые соединяет конек.

Вертикальные скаты, по форме – треугольники, и называются вальмами. Другие два фронтона, установленные по более длинным сторонам объекта, трапециевидной формы.

Вальмовая кровля имеет характерные особенности:

высоки показатели прочности;
долговечность;
благодаря оригинальной и обтекаемой форме, получается защита от ветров.

Такая крыша идеальна для организации жилого пространства в чердачной части дома. Сделать мансардные окна на ней проще.

Голландская вальмовая крыша

Когда длина вальмы менее других боковых скатов, такую модель называют голландская (или полувальма). Эта форма выдерживает сильные порывы ветра и не накапливает снеговые осадки.

Датская кровля

Отличается тем, что здесь полувальма – это нижняя часть треугольника полноценной вальмы, а верхнюю часть треугольника используют под стекло.

Шатровая вальмовая крыша

Такая модель имеет одну вершину, которая соединяет четыре равные части крыши. Внешне по своей форме шатровый вариант схож с пирамидой.

Ломаные крыши

Такие эффектные и сложные по созданию крыши самому рассчитывать и устанавливать (без проф. подготовки) не рекомендуется. Они состоят из большого числа скатов, которые размещаются под различными углами наклона.

Видео описание

Устройство сложной вальмовой крыши на доме из газобетона показано в видео:

Вальмовая крыша: устройство, узлы и усиление вальмовой крыши

Устройство вальмовой крыши в основе своей состоит из двух элементов: каркаса из стропил и мауэрлата. Соединенные в единую систему бревна крепятся к установленному на верх внешних стен здания мауэрлату.

Конструкция вальмовой крыши состоит из таких элементов:

Угловые стропила. Это стандартные силовые «ноги», которые соединяют углы строения с коньковым брусом. Чаще всего в проектах используют четыре балки, той же толщиной, что и конек. Они крепятся к нему одним краем, а противоположный выводится за стены здания.
Конек. Это основная несущая ось и наивысшая точка кровли, где соединяют все ее стороны. Обычно центр конька, есть и центр всей крыши в вальмовом проекте.
Короткие стропила. Эти бревна или деревянные балки, крепят на мауэрлат одной стороной, а другой к угловым стропильным ногам. Число их зависит от площади кровли.
Рядовой каркас. Это 6 стропил занимающих центральное расположение и промежуточное. Их крепят к концам конькового бруса и ставят на несущие стены объекта. Они выстраиваются со всех сторон постройки в рамном числе.
Промежуточный каркас. Эти стропила закрепляются от конькового бруса и ставятся на мауэрлат. Вальмы не задействованы.

Усиление

Для долголетнего использования требуется не только крепкая система из стропил, но и дополнительные элементы усиления объекта.

Для надежности конструкции крыши требуется усиление ее дополнительными элементами Источник roofs.club

Для большей надежности требуется:

Разместить на углы шпренгель – брус, между сторонами мауэрлата. Это укрепит стропила по диагонали.
Добавить стойку, соединенную брусом. Такая подпорка для стропил поможет перераспределить нагрузку на строение.
Использовать доски или брус с сечением 40*40 или 50*50 мм для обрешетки.
Работать с сухим деревом, обработанным защитным раствором.

Когда шпренгель добавлен на значительном расстоянии от угла, организуется дополнительная ферма.

Угол наклона крыши площадь вальмовой кровли

Утверждение угла наклона скатов – это оптимальное решение между надежностью крыши от ветров и снега и полезной площади мансарды. Как рассчитать полезную площадь вальмовой крыши, обозначено на картинке.

Угол наклона зависит от местности, в которой строится дом и климатических условий региона. Принцип прост: холоднее погода – выше угол наклона. Так снег естественным образом будет скатываться с кровли. В теплых не ветряных районах лучше делать малый угол.

Еще одним фактором выбора угла наклона является материал вальмовой кровли. Рекомендуемые значения:

Ондулин – не менее 5°.
Мягкая черепица – от 15°.
Шифер – 16°-65°.
Металлочерепица – от 13°. Наибольший угол не установлен.
Металлическая фальцевая крыша – более 25°.
Керамическая черепица – 35°-65°.

Создание большого угла делает возможным построение кровли из профнастила. При этом следует брать во внимание и высоту самого профиля. Угол создают в пределах 20° – 45°.

Видео описание

В видео предлагаем посмотреть, как проводится перекрытие вальмовой крыши профнастилом:

При проектировании кровли необходимо учитывать два правила:

Больший угол наклона кровли делает тяжелее и сложнее всю стропильную систему, и увеличивает нагрузку от ветров на скаты. Для чердака нежилого типа угол часто варьируется от 25° до 35°, а для жилья – от 35° до 55°, и требуется усиление конструкции из стропил.
Вес мансарды не должен превышать нагрузочные показатели фундамента и стен дома. Нарушение этого правила ведет к деформации основания и перекосу или разрушению здания.

Важно! отношение высоты кровли к длине несущих стен, нельзя делать более 2/3. Так, если по ширине дом 9 м, а основание и 1-й этаж в высоту 4 м, то высота мансарды «для жилья» не более 3 м, а высота конькового бруса менее 6 м.

Формулы

Площадь вальмовой крыши определяется, как сумма двух вальм и ее боковых скатов. Площадь вальм получают по формуле стандартного равнобедренного треугольника: S= 0,5*a*h, где а – основание вальма, h – высота вальмовой плоскости.

Площадь боковых частей находят по формуле трапеции: S = h*(a + b)/2, где а – длина, b – основание, h – высота. Площадь трапециевидных частей получается из площади одного прямоугольника и двух треугольников.

Площадь высчитывается исходя из длины карнизов, а не края строения.

Совет! Площадь кровельного стройматериала обычно больше этого показателя для крыши. Так происходит из-за специфики устилания материала «нахлестом». Поэтому для подсчета материала на кровлю рекомендуется добавить +10%. Когда конструкция вальмовой крыши усложнена, то +15-20%.

Вальмовая крыша – устройство стропильной системы

Для расчета системы из стропил вальмовой кровли необходимо, применив стандартную рейку, определить горизонтальную проекцию (заложение) промежуточной стропильной ноги.

Видео описание

В видео пример расчета конструкции:

Так, при величине распределенной нагрузки на ноги в 125кг/м и длине пролета в 6 м выбирают брус с сечением одним из: 240*80; 230*90 и 220*100, или кругляк 220 мм.

Пример чертежа вальмовой стропильной системы крыши:

Стропильная система вальмовой крыши, схема 2:

Видео описание

В этом видео полезная информация по стропильной системе вальмовой крыши

Этапы работы по монтажу вальмовой крыши

От этапа установки стропильной системы зависит качество всей крыши, ее надежность и срок эксплуатации. Важно подойти к этому вопросу со знанием дела или привлечь специалистов.

Установка мауэрлата

Для монтажа берут дерево первого сорта с внушительным сечением 100*100 или 100*150. Укладывается брус только в внахлест, никак не в стык. Также должны присутствовать точки соединения со стенами дома в большом количестве. Узлы соединения укрепляют скобами из металла.

В постройки из кирпича, пеноблоков и арболита дополнительно сооружается армопояс под мауэрлат. В такой пояс заранее вшиваются шпильки для последующего устилания дерева.

Создание прогона

Эта часть в виде балки создается для крепления дополнительных опор под стропильные ноги. Прогон не из главных элементом системы, его внедряют в больших и усложненных проектах вальмовых крыш.

Опорные стойки

Эти стойки являются подпоркой для конька.

Создание конька

На этот элемент стропильной системы вальмовой крыши опираются все балки. Он расположен в наивысшей центральной части кровли. Образуется он в результате соединения стропильных пар ног. На данный участок каркаса действует очень большая нагрузка, поэтому, чтобы коньковый брус ее выдержал, используют несколько вариантов соединения древесины: встык, внахлест и врубка «вполдерева.

Монтаж стропильных ног

Стропила можно монтировать в следующем порядке: сначала по диагонали, а потом остальные, или вначале центральные балки, а следом диагональные. На этом этапе монтажных работ стропильные ноги устанавливают на мауэрлат. Способов крепления несколько.

Важно: от монтажа ног к мауэрлату зависит срок эксплуатации и надежность всей стропильной системы. Так, если установить крепления слабо или допустив ошибку, крышу может просто «снести» ветром полностью.

Видео описание

В видео процесс разметки стропил:

Крепление наслонных стропил

Существует две схемы прикрепления наслонных стропил:

Для того чтобы создать теплую мансарду монтаж следует проводить по следующему плану на рисунке.

Специфика устройства в процессе монтажа

Стропильная система вальмовой крыши требует использования специальных инструментов для ее возведения.

Для надежного строительства из бруса и крепкого примыкания стропил используют металлические инструменты. Их виды и названия представлены на рисунке.

Видео описание

Способы крепления стропил к маурлату, установка, запилы, узлы и монтаж к ферме кровли в следующем видео:

Варианты устройства вальмовых крыш

Для создания эффектных архитектурных решений и расширения внутреннего полезного пространства мансарды, проектировщики разработали несколько вариантов устройства вальмовых объектов.

Кровля с эркерами

Часть дома в виде выступа за границы фасада является эркером. Такой элемент строят по форме многогранника или прямоугольника и добавляют в общую систему из стропил. Созданное им пространство подходит для продолжения гостиной комнаты, холла или использования в качестве пролета для лестницы.

Вальмовая крыша для дома с козырьком

Проект по форме выглядит, как двускатные щипцы. Козырек имеет иной угол наклона, нежели треугольные скаты основной кровли. Часто проектируется, когда на здании не жилой чердак. Иногда используется в качестве навеса.

Крыша с «кукушкой»

Внешне такая конструкция – это щипец с заниженной частью. Элемент выполняет функцию подачи естественного дополнительного света в жилую площадь. Может сооружать на одинаковом расстоянии от боковых стен дома и выше входа. Также является дополнительным декором здания.

Асимметрия

Проект кровли с различными углами наклона, в основном, используется не для создания жилой площади. Он устанавливается в местности с сильными ветрами. Ассиметрично расположенные скаты и козырек, действует как распределяющие ветровую нагрузку элементы, и предостерегают объект от срыва.

Крыша с неправильной диагональю

Сложные проекты с разными по форме и длине боковыми частями кровли образуют смещение стропильной группы по диагонали. Такие решения, как правило, применяют над гаражом или баней.

Вальмовая крыша украшает практически любое строение. Видов и способов устройства составляющей ее стропильной системы много. При правильном расчете и монтаже, такая кровля служит века. Применять ее возможно для дома, беседки, бани и прочих объектов.

В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Схема двускатной крыши

Теперь о составляющих системы и их назначении:

Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.

Разница в конструкции наслонных и висячих стропил

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Простейший вариант наслонных стропил

Безраспорные схемы и узлы врубок

Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.

Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.

Простая безраспорная система двускатной крыши с наслонными стропилами

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.

Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.

Такую схему без наличия опыта делать не рекомендуется: при малейшей неточности выполнения появляются распорные силы и конструкция становится нестабильной.

Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.

Вариант крепления стропил без распора на стены

Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения. Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.

Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.

Варианты стропильных систем со схватками

Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.

Схемы стропильных систем двускатных крыш со схватками

К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

Крепление схватки к стропильным ногам и коньковому брусу

Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.

Системы наслонных стропил с подкосами

В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).

Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.

Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса

Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.

Система стропил со смещенным относительно центра вертикальным прогоном

Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучнистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни , нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.

В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.

В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.

Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.

Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона

Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.

Читайте также: