Двухскатная стропильная система

Двускатная стропильная система проектируется исходя из планировки здания, наличия промежуточных несущих опор и типа кровельного покрытия. Двускатная крыша - самый распространенный вид кровли, применяющийся в жилищном и коммерческом капитальном строительстве. Привлекательность этой конструкции в простоте монтажа и прочности.

Принцип распределения нагрузки веса кровли на ограждающие конструкции здания определяет два вида конструктивно-силовых систем каркасов:

• висячая стропильная система двускатной крыши опирается только на две противоположные наружные стены здания;
• наслонная стропильная система двускатной крыши имеет дополнительные промежуточные опоры.

В первом и во втором проектном решениях главным элементом пространственного каркаса являются наклонные балки или стропильные ноги, устанавливаемые вдоль скатов крыши на верхнюю кромку стен.

Проект стропильной системы двускатной крыши представляет собой две наклонные прямоугольные плоскости, боковые поверхности торцов - фронтоны – равнобедренные треугольники. Монтаж стропильной системы двускатной крыши могут выполнить даже низкоквалифицированные работники. Основными элементами каркаса являются:

• наклонные балки или стропила;
• мауэрлат – фундамент кровли – горизонтальный брус, на который опираются стропила;
• вертикальные стойки;
• коньковый брус;
• дополнительные детали жесткости каркаса;
• обрешетка.

Последовательность производства строительных работ при монтаже двускатной кровли следующая:

• монтаж мауэрлатов; их назначение – равномерное распределение веса крыши на стену здания; легкие каркасы кровли можно собирать и без этой горизонтальной балки;
• если предусмотрены промежуточные опоры, укладываются лежни;
• установка и фиксация сначала крайних, потом промежуточных наклонных балок;
• монтаж конькового бруса;
• монтаж дополнительных вертикальных, горизонтальных и диагональных связей (подкосов, стоек, прогонов) для обеспечения жесткости каркаса;
• монтаж обрешетки, устройство паро- и гидроизоляции;
• укладка кровельного покрытия.

Ломаный профиль требует большего расхода материалов. Но большее количество конструктивных элементов придает дополнительную устойчивость всему каркасу. Каждый скат состоит из двух плоскостей: верхняя более пологая с углом наклона 30°, нижняя крутая 60°. На такой кровле не задерживается снег и наледь, при этом, существенно увеличивается объем чердачного помещения. Нижняя плоскость крыши очень удобна для монтажа мансардных окон.

Ломаный профиль позволяет прибегнуть к небольшой конструктивной хитрости для облегчения строительно-монтажных работ. Профиль фермы можно собирать на земле из отдельных, небольших по весу треугольных элементов, что позволяет отказаться от привлечения подъемных механизмов. Соединения ответственных узлов можно выполнять на земле, а затем монтировать на месте. Для этого стойки и стропила обрезаются по шаблону, углы сопряжения соединяются с помощью импровизированных фасонных деталей из 20 мм фанеры.

Ломаная стропильная система двускатной крыши оптимально подходит для зданий шириной от 6 до 8 м. Сборка каркаса мансардной кровли имеет свою специфику:

• прежде всего, вертикальными стойками определяют полезную площадь мансарды, закрепляя их на балках перекрытия;
• стойки фиксируются горизонтальными связями;
• по принципу висячих стропил формируются верхние скаты;
• последующие виды работ.

Если двускатная стропильная система предусматривает мансардное помещение в чердачном пространстве, то при проектировании следует учесть некоторые особенности. При обычной ширине дома в 6 – 8 м и с углом наклона скатов в 45°, для мансардного помещения остается очень мало места. Остроконечная крыша, с углом наклона скатов в 60°, позволяет увеличить объем чердака, но это ведет к значительному удорожанию конструкции.

Для устройства мансарды обычная стропильная система двускатной крыши в 45° должна быть усилена, для того, чтобы максимально перераспределить нагрузку со стропил на балки перекрытия. Усиление несущей способности стропил достигается дополнительными накладками или использованием бруса большего сечения. Вертикальные стойки крепятся максимально близко к основанию наклонных балок. Этими мероприятиями можно спланировать пространство шириной до 4 метров. При этом нижняя часть внутренней стены мансарды будет вертикальной, а верхняя соответствовать углу наклона плоскости кровли.

Ферма остроконечной крыши усиливается центральной стойкой (бабкой), соединяющей потолочную и коньковую балки. Чтобы перераспределить нагрузку кровли на балки перекрытия, стропильная система двускатной крыши может усиливаться наклонными стойками.
Очень редко используется ассиметричная схема стропильной системы двускатной крыши. Для создания необходимого пространства мансарды применяются разные углы наклона скатов.

Прежде чем взяться за чертеж стропильной системы двускатной крыши, следует определить угол наклона скатов. Уклон должен быть не менее 10 – 15°. При таком проектном решении расход материалов самый минимальный, в качестве материала покрытия используется профлист. Пологая кровля испытывает наименьшие ветровые нагрузки при весьма значительных снеговых.

С увеличением высоты конька и, следовательно, угла наклона скатов, увеличивается расход материалов, растут затраты, но увеличиваются эксплуатационные характеристики. На крутой кровле не задерживается снег и практически не образовывается наледь. При угле наклона более 45° возможно использование любых кровельных материалов. Из-за увеличения парусности, возрастает ветровая нагрузка.

Исходные данные для расчета каркаса крыши, следующие: несущая способность стен здания, снеговая и ветровая нагрузка в данном регионе, конфигурация кровли.

Установленное предварительными расчетами количество материалов, позволяет определить примерный объем финансовых затрат. Бюджет строительства крыши складывается из следующих составляющих: площадь кровельного покрытия, объем пиломатериала, количество утеплителя и количество пленки для парогидроизоляции, обработка дерева био- и огнезащитными составами, расходные материалы и крепеж.