Строение каркаса крыши и его расчет

Существует множество вариантов каркаса крыши и стропильных конструкций. Выбор конечного вида зависит не только от вкусов заказчика, но и от назначения чердачного пространства: утепленная мансарда или холодный чердак. Исходя из этого, соответствующим образом будут установлены крепежные конструкции и несущие перегородки.Варианты каркаса

Преимущества двускатных крыш

  • Простота конструкции и отсутствие технологически сложных узлов и решений позволяет производить монтаж без привлечения высококвалифицированных строителей;
  • Материалы, прочностные характеристики которых допускают их использование для устройства крыши, стоят сравнительно недорого;
  • Большой угол наклона эффективно отводит воду;
  • Разнообразие архитектурных решений и дизайнерских форм в сочетании с простотой исполнения позволят сделать дом уникальным и выделить его на фоне соседних сооружений.

Из недостатков следует отметить большую площадь поверхности кровли, как следствие довольно высокую парусность конструкции. Кроме того, кровлю во избежание излишних теплопотерь, необходимо в обязательном порядке тщательно утеплить.

Виды и конструкция стропильных систем

Основным моментом в проектировании скатной крыши является компоновка и расчет конструкции для максимально равномерного распределения веса кровли и снеговой нагрузки на несущие стены здания.

Различают два основных вида каркасов по способу передачи нагрузки:

  1. Висячая система стропил, при которой опирание происходит на две противоположные несущие стены здания. Такую конструкцию целесообразно применять при перекрытии небольших площадей, ее укрепление производится специальным элементом – стропильной затяжкой.
  2. Наслонная конструкция стропил – предусматривает наличие дополнительных промежуточных опор: опорной стенки (используется в мансардах), коньковой балки, сжатых подкосов.Наслонная конструкция

Конструкция стропильной системы представляет собой две наклонные плоскости. В классическом варианте фронтоны – боковые поверхности, являются равнобедренными треугольниками, однако это зависит от дизайнерского решения.

Незначительные изменения конструкции на стоимость и сложность возведения крыши практически не влияет.

Основными элементами конструкции каркаса являются:

  • Стропила (стропильные ноги);
  • Мауэрлат и лежень – горизонтальные брусья, на которые опираются стропильные ноги и коньковая балка. Если выбран вариант с мансардой, то лежня и стропильной балки не предусмотрено.
  • Вертикальные стойки и подкосы – дополнительные опоры для стропил значительной длинны;
  • Затяжка – горизонтальная балка, на которую опираются стойки, основное предназначение соединение стропильных ног;
  • Коньковый брус и прогоны – брусья, соединяющие стропильные ноги в один пространственный каркас. Основная задача придание всей конструкции пространственной устойчивости и жесткости;
  • Обрешетка – планки небольшого сечения, на которые происходит монтаж кровельного пирога.

Расчет количества расходных материалов

Для того чтобы расчет каркаса крыши и количества материалов был верным необходимо нарисовать хотя бы приблизительный план с указанием основных размеров на которые будут ориентированы все элементы конструкции.

Расчет производится для того чтобы определить следующие показатели:

  • Качественный состав пиломатериалов и их количество в погонных метрах;
  • Количество утеплителя в метрах квадратных. Для определения е5го типа и толщины необходимо производить дополнительные расчеты теплосопротивления;
  • Пароизоляционные и гидроизоляционные материалы в метрах квадратных, и штуках рулонов;
  • Кровельное покрытие в штуках листов с пересчета квадратуры площади скатов.Кровля

Необходимо помнить, что к точному количеству материалов следует добавлять от 5-10%(кровельные материалы) до 10-15% (пиломатериалы).Расчет

Для наглядности расчета принимаем вводные величины:

  • Ширина крыши (А) – 5 м;
  • Длина крыши (В) – 8 м;
  • Угол при вершине стропильных ног (α) — 120º;
  • Углы при основании стропильных ног (β, γ) 30º.
  1. Для начала необходимо определить оптимальную высоту крыши, формула имеет вид: Н = ½ × А / (tg α / 2), подставим исходные значения и получаем Н = 0,5 × 5 / 1,73 = 1,44 м.
  2. Определяем длину стропильной ноги. Согласно всем известной теореме Пифагора, эта величина равна произведению половины ширины дома, разделенному на sin половины угла при вершине. Формула имеет следующий вид: L = ½ × А / (sin α / 2) = 0,5 × 5/0,87 = 2,87 м.
  3. Поверхность ската вычисляется по формуле площади прямоугольника, площадь всей крыши равна двум скатам: SСКАТ. = A × L × 2 = 5×3,5×2=35м2. При этом следует помнить, что количество приобретаемого кровельного материала должно быть несколько больше, так как раскрой листов или рулонов для правильной перевязки элементов требует определенного количества отходов. Для каждого типа материалов есть свои допуски. Большинство положений регламентирует СНиП II – 26 -76 «Кровли», актуальная редакция за 2010 год.
  4. Для расчета количества пиломатериалов для стропильных ног принимаем шаг между ними (М) 1000 мм. Длину крыши В делим на шаг стропил М и прибавляем одно стропило. К = В / М + 1 = 9 шт.
  5. Расчет пиломатериалов обрешетки. Принимаем шаг между планками обрешетки m = 300мм. Расчет производится по формуле: k = (L / m × B) × 2 = (3,5/0,3×8)=187 метров погонных.

Нельзя забывать, что к полученной величине необходимо добавить показатель длины карнизного свеса. В зависимости от высоты стены он принимается в промежутке 0,5-0,8 м, соответственно длинна стропильной ноги будет находиться в диапазоне 3,37 ÷ 3,87 м. для удобства дальнейших расчетов принимаем величину 3,5 м.

К полученному значению необходимо добавить не менее 10% на отходы, следовательно, необходимо приобрести 205 м. п. пиломатериалов для обрешетки.

Монтаж каркаса крыши

Устройство каркаса крыши своими руками не такая уж и сложная задача, главное соблюдать последовательность этапов монтажных работ:

  1. Установка мауэрлатов – балки должны выступать над наружным краем на 400 мм с каждой стороны для защиты торцевой стены от дождя;
  2. Установка лежней под промежуточные опоры – доски толщиной 500 мм и шириной 150 мм. обязательно производится их надежное крепление д.белями к основе с шагом в 0,5-1м;
  3. Устанавливаются и крепятся временными укосами крайние стропила;
  4. Сверху устанавливается коньковый брус;
  5. Монтируются все срединные стропила, в процессе их установки монтируются все дополнительные элементы: подкосы, стойки, прогоны;
  6. Сверху набивается обрешетка;
  7. Монтируется кровельный пирог в соответствии с подходящей выбранному материалу технологией.

После тщательного расчета и аккуратного монтажа не должно оставаться слишком много излишков строительных материалов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*