Стропила для двухскатной крыши

Конструкция стропильной системы простой двухскатной крыши

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Крыша с двумя скатами наиболее распространенный вариант завершения коробки частного дома. При ее изготовлении важно грамотно подобрать сечения несущих элементов, выполнить надежное закрепление узлов и правильно выбрать тип конструкции. Стропильная система двухскатной крыши не имеет больших сложностей и вполне может быть изготовлена своими руками.

Классификация стропильных систем по способу опирания

Конструкция может быть классифицирована по двум признакам. Первый из них – способ опирания несущих элементов. Двускатная стропильная система крыши дома в этом случае включает следующие виды:

• с наслонными стропилами;
• с висячими стропилами.

Виды двускатной крыши с наслонными и висячими стропилами

Устройство кровли с использованием наслонных стропил предполагает их опирание в двух точках. Конструкция в этом случае позволяет избежать возникновения серьезного распора. Чтобы сделать монтаж своими руками потребуются следующие основные элементы:

• стропильные ноги;
• мауэрлат;
• ригель;
• промежуточные стойки и подкосы при большом пролете несущих балок;
• обрешетка и контробрешетка;
• накладки упорные бруски.

В верхней точке монтаж предусматривает опирание на ригель. Установка также предусматривает опору в нижней точке – мауэрлат. Собрать такую конструкцию для дома своими руками можно только в двух случаях:

Варианты сборки наслонной системы двускатной кровли

1. Наслонная система возможна, если расстояние между фронтонами не большое. То есть такой монтаж подойдет для небольшого дома своими руками. Наибольшая длина строения, которая позволяет выполнять устройство деревянного ригеля без дополнительных усилений – 6 м. При больших пролетах потребуется в качестве ригеля устанавливать металлические балки. При использовании деревянного бруса необходимо будет предусматривать промежуточные стойки, которые располагают в среднем через 2 метра. Избежать этого можно только при использовании в качестве ригеля клееного бруса достаточно большого сечения. В этом случае становится невозможной свободная планировка пространства – стойки посередине помещения убрать нельзя.
2. Второй вариант, когда возможен монтаж наслонной системы двускатной кровли своими руками – это наличие стены в середине дома. Устройство в этом случае предусматривает, что брус, на который будут опираться стропила в верхней точке, передаст нагрузку на внутреннюю стену. В этом случае несущая конструкция не должна быть спутана с перегородкой. Перегородка опирается на перекрытия, а установка стены дома своими руками предполагает ее опирание непосредственно на фундаменты. Такое устройство подойдет для зданий с достаточной шириной, где есть смысл устанавливать стеновое ограждение посередине.

Второй вариант – висячие стропила. Они более сложны в расчете, но позволяют устройство в подкровельном пространстве дома свободной планировки. Конструкция предполагает отсутствие опорного деревянного или металлического бруса в верхней части. Монтаж предполагает опирание стропил только в нижней точке. В верхней части несущие балки надежно соединяются между собой. Установка такой системы напоминает ферму. Конструкция работает на распор, поэтому важно предотвратить чрезмерную горизонтальную нагрузку на стены дома. выполнить это можно с выполнением следующих мероприятий:

• устройство монолитного пояса по обрезу стен;
• необходимо сделать надежное закрепление мауэрлата двускатной кровли к стене дома своими руками;
• для устранения распора устанавливается схватка.

Схватка или стяжка становится одним из значимых элементов двускатной кровли дома. Она предотвращает разращение стен под действием распора. Можно выделить следующие виды схваток:

• расположенные в уровне перекрытия мансарды;
• расположенные в уровне потолка мансарды.

Стоит отметить, что второй вариант обеспечивает меньшую надежность, поскольку, чем выше выполнен монтаж элемента, тем сильнее стропила оказывают на него воздействие. Если схватка получается слишком длинной, необходимо сделать ее усиление своими руками. Для этого производится монтаж дополнительных элементов двускатной кровли дома – подвесок. Они соединяют конек с серединой затяжки, чем предотвращают ее провисание.

Стропильная система двухскатной крыши с висячими стропилами позволяет выполнить монтаж с предварительной сборкой ферм на земле, после чего поднять их на крышу и сделать закрепление.

Такой вариант подойдет только при наличии подъемной техники, поскольку готовые двускатной кровли дома станут слишком габаритными и тяжелыми для подъема своими руками.

Классификация по типу ската

Второе разделение можно сделать в зависимости от того, как запроектирована линия ската. Виды здесь предполагают наличие двух вариантов:

Двухскатная крыша c ломаными и прямыми скатами

1. С прямыми скатами. Самый простой для выполнения способ. Позволяет выполнить работу без серьезных затруднений. Минусом такого варианта кровли своими руками является уменьшение пространства мансарды.
2. С ломаными скатами. Такие виды кровли более сложны в выполнении. Предполагается наличие линии, по которой изменяется угол наклона. Угол наклона нижней части ската нужно сделать большим, чем у верхней. Таким образом получается поднять потолок мансарды и увеличить свободное пространство. Монтаж кровли осуществляется с установкой дополнительного ригеля в месте перелома.

Эти виды предполагают выбор между ними в зависимости от пожеланий будущего владельца здания.

Основные элементы кровли

Стропильная система двухскатной завершающей части здания состоит из множества элементов. Монтаж стоит начать с подробного изучения каждого из них и выбора их сечений.

Мауэрлат

При установке элементов под металлочерепицу или другое покрытие подразумевает использование бруса сечение 150х150 или 200х200 мм. Именно такой размер позволяет наиболее оптимально распределить нагрузку. далее потребуется выбрать способ закрепления он зависит от материала стен. Существует несколько вариантов:

Схема крепления мауэрлата к стене

1. Каркасные, брусовые или бревенчатые стены не требуют установки мауэрлата. В случае каркасного здания опорой для стропильных ног служит верхняя обвязка стен. при строительстве ограждений из бруса или бревна, мауэрлатом становится верхний венец. Важно выполнить грамотное закрепление этих элементов в конструкции стены.
2. При использовании для строительства легких бетонов, потребуется дополнительное усиление. К легким бетонам относят такие материалы как пенобетон, шлакобетон, керамзитобетон. Они могут разрушаться, если опереть на них кровлю не центрально. Для равномерного распределения нагрузки предусматривают заливку монолитного железобетонного пояса по обрезу стен. Во время работ в него закладывается специальная проволока, шпильки или болты, на которые будет выполнено крепление мауэрлата.
3. Для кирпичных средств можно не предусматривать железобетонный пояс. В этом случае для соединения с обвязочным брусом в кладку заводят проволоку, которую после оборачивают вокруг мауэрлата и закручивают. Второй вариант – за один ряд до обреза стен в кладку с внешней стороны заводят деревянные бруски, пропитанные антисептиком. Такие пробки и мауэрлат скрепляют при помощи скоб. Возможно также использование шпилек и болтов, для закрепления которых потребуется заливка монолитного пояса.

Важным моментом является гидроизоляция.

При установке важно предусмотреть рубероид, линокром или гидроизол в местах соединения бетона или кирпича с деревом. Это требуется, чтобы предотвратить гниение древесины при контакте с материалом другой влажности.

Стропила

После закрепления мауэрлата устанавливают стропильные ноги. Их сечение подбирается в зависимости от шага несущих балок, их пролета, снеговой нагрузки и типа покрытия. При установке каркаса под металлочерепицу при шаге 60 см рекомендуется соблюдать следующие рекомендации в зависимости от пролета:

• 3 м – 4х15 см;
• 4 м – 5=15 см;
• 5 м – 5х17,5 см;
• 6 м – 5х20 см.

Таблица средних значений стропильных ног

Это средние значения, чтобы выполнить более точный расчет лучше обратится к специалисту или изучить дополнительную литературу.

Выполнить крепление стропильных ног к мауэрлату можно двумя способами:

• с зарубкой;
• без нее.

Крепление стропильных ног к мауэрлату с зарубкой и без нее

В первом случае выполняют запил на обвязочном брусе, во втором с стропилу прибивают специальную дощечку, которая становится упорным бруском. Далее для обоих способов работу выполняют одинаково. С помощью металлических уголков наклонную балку фиксируют, чтобы она не смещалась относительно проектного положения вдоль мауэрлата. Дополнительно вбивают под углом гвозди.

Схема крепления стропил с помощью проволоки и на скобы

Кроме этого потребуется скрепить стропило со стеной. Выполнение этого мероприятия предусмотрено в нормативных документах. Делать это можно двумя способами:

• на скобы (подойдет для деревянных зданий);
• с помощью скрутки из проволоки (более трудоемкий вариант, но единственно возможный для каменных домов).

Выполнять закрепление по нормам можно через одну ногу. Это необходимо для более надежного прикрепления крыши к коробке дома.

Если провести работу правильно, можно не беспокоится о ее состоянии даже в самые сильные ветра.

Стойки, стяжки, подкосы

Такие элементы чаще всего изготавливаются из досок. Оптимальная толщина находится в пределах 32-50 мм. Исключением становятся стойки. Здесь можно применять доски толщиной 50-100мм. Крепление выполняется на шпильки или с применением опорных брусков.

Стропильная система двухскатной крыши и ее устройство

Владелец будущего частного дома при выборе крыши часто выбирает недорогой вариант с двумя скатами. Практичная и несложная конструкция такой кровли надежна, прочна и обеспечивает хорошую защиту от непогоды. Рассмотрим, как устроена стропильная система двухскатной крыши — важнейший элемент ее конструкции.

О двускатной крыше в двух словах

Двускатной называется крыша у которой два прямоугольных плоских ската соединяются наверху под углом. При этом с боков остаются треугольные проемы. Туда вставляются фронтоны. Чтобы конструкция была крепкой, надежной и служила продолжительное время в ней применяют различные подпорные и поддерживающие элементы. Важнейший из них — стропильная система двускатной крыши, которой, собственно, и посвящен данный материал.

Конструктивные элементы двухскатных крыш

В общем-то, все эти элементы двускатных крыш представляют собой доски, бруски и балки различной длины, формы и сечения. Рассмотрим их все по порядку.

Мауэрлат

Это хвойный брус квадратного сечения, размер которого обычно составляет 10 или 15 сантиметров. Его кладут вдоль каждой из несущих стен, прикрепляя к ним стержнями на резьбе или анкерами. Предназначение данного элемента – равномерная передача нагрузки от ног стропил к несущим стенам.

Стропильная нога

Это брус, в разрезе имеющий размеры 15 сантиметров на 5 (или 10) сантиметров. Именно из таких элементов собирается наш треугольный контур кровли, который несет всю тяжесть ветра, града, снега и прочих превратностей погоды. Чтобы достойно выдерживать эти нагрузки, стропильные ноги располагают с шагом от 0,6 до 1,2 метра. Чем более увесистой предполагается кровля, тем меньше данное расстояние. Кроме этого, шаг стропил, в некоторых случаях, будет зависеть от конструктивных особенностей используемого кровельного покрытия.

Лежень

Квадратный брус для этого элемента имеет такое же сечение, как и для мауэрлата – 10/10 или 15/15 сантиметров. Его горизонтально кладут на внутреннюю несущую стену, дабы равномерно распределить нагрузку от кровельных стоек.

Затяжка

Данный элемент применяется для висячих стропильной системы. Он завершает треугольник стропильных ног, не позволяя ему расползаться.

Стойки

Брус для них берется квадратный, такой же, как для предыдущего элемента. Стойки размещаются вертикально, беря на себя нагрузку от конька и передавая ее несущей стене внутри дома.

Подкосы

Эти элементы выполняют роль передаточного звена между ногами стропил и несущими элементами. Соединив затяжку и подкосы, получают ферму – весьма крепкий элемент. Даже при наличии большого пролета ферма стойко вынесет все нагрузки.

Обрешетка

Перпендикулярно ногам стропил кладут бруски (или доски) обрешетки. Передавая всю тяжесть кровли стропильным ногам, данный элемент конструкции дополнительно их скрепляет. Предпочтительнее для обустройства обрешетки брать обрезные бруски или доски. Но за неимением лучшего сгодится и доска необрезная – но со снятой корой. Ну, а в случае мягкого кровельного покрытия (к примеру, черепица на битумной основе) обрешетку делают сплошной. Для этого берут влагостойкие фанерные листы.

Конек крыши

Конек это верхнее место крыши соединяющее два ската крыши. Образуется он путем соединения стропильных ног в верхней части крыши. Он расположен горизонтально.

Свес крыши

Данный элемент, выступающий от стен на расстояние примерно 40 сантиметров, не дает дождевым потокам намочить эти стены.

Кобылки

И вновь «лошадиное» название. Эти элементы конструкции стропильной системы двухскатной крыши нужны для организации свеса крыши. Необходимость в них появляется лишь тогда, когда стропильные ноги слишком короткие, и для свеса их не хватает. Тогда эти ноги удлиняют кобылками, которые представляют собой доски несколько меньшего сечения.

Виды стропильных систем двухскатных крыш

Этих систем всего две: висячего типа и наслонного типа. Первые используют в том случае, когда наружные стены дома отстоят друг от друга на 10 метров или меньше. Есть и еще одно условие – между этими самыми стенами не должно быть стены несущего типа, делящей дом надвое. В противном случае надо использовать наслонные стропила. Когда строящийся дом разделяется не несущей стеной, а колоннами, монтируют сразу две стропильных системы. Стропила, расположенные под наклоном, обопрутся на колонны, а висячие отлично разместятся между ними.

Стропильная система висячего типа

Для данной схемы стропильной системы двухскатной крыши характерно то, что стропила опираются на боковые стены. Плохо то, что при этом образуется распирающая нагрузка, способная со временем повредить стены. Чтобы такого не произошло, ноги стропил соединяют затяжкой. В результате образуется жесткий треугольник, не подверженный деформации при нагрузках. Часто вместо затяжек используют балки перекрытия, это особенно актуально когда необходимо обустроить мансардное помещение под крышей.

Плюс данной системы в том, что вовсе не обязательно крепить мауэрлат. Кроме того, достаточно просто монтируются те части конструкции, где ноги стропил опираются на стены. Доска, проложенная через изоляционный слой, поможет сделать ферму ровной и устойчивой, обеспечив большую площадь опоры. Далее рассмотрим основные разновидности висячих стропил. Все они являются трехшарнирными.

#1. Простая треугольная трехшарнирная арка.

Это самое несложное сооружение, представляющее собой замкнутый треугольник, две верхних стороны которого подвергаются нагрузке на изгиб. Затяжка в такой конструкции не работает только на растяжение и не является несущей конструкцией, поэтому ее можно заменить на тяж из стали.

При этом имеется несколько решений организации конструкции карнизного узла. Это ортогональные лобовые врубки, а также применение дощатых или пластинчатых креплений.

#2. Треугольная трехшарнирная арка, усиленная бабкой или подвеской.

Данный вариант применяли только раньше, строя большие промышленные или сельскохозяйственные помещения с пролетом более 6 метров. Для частных домов эта схема не годится. Принцип ее в том, что вес затяжки (составленной из отдельных коротких элементов) берет на себя конек. Эти элементы соединены между собой и с хомутом подвески с помощью прируба (косого или прямого). Для скрепления используются болты. Деревянная подвеска носит название бабка, а железная – тяж. Эта деталь, висящая на узле карниза, а затяжка крепится к ее нижней части через деревянные накладки. Переходниками являются хомуты, регулирующие прогиб затяжки, если она провиснет.

#3. Треугольная трехшарнирная арка с приподнятой затяжкой.

Если вы хотите оборудовать под крышей мансардное помещение, то эта схема отлично подойдет. Здесь растяжку мы ставим не внизу, стягивая ноги стропил, а наверху. Поднимая ее выше, мы увеличиваем нагрузку на растяжение. Ну, а стропила держатся на балках мауэрлата по принципу ползуна. Нагрузка получается равномерной, а система – устойчивой. Для этого края стропил должны выступать за границы внешних стен дома.

Чтобы затяжка не провисала, часто ее уравновешивают подвеской. Особенно это важно, если планируется сделать подвесной потолок или проложить слои изоляции. При короткой затяжке подвеску крепят к ригелю и коньку, прибивая две доски, при длинной – делают несколько подвесок. При больших нагрузках для крепления применяют хомуты. Ими же соединяют при необходимости две части составной затяжки.

#4. Трехшарнирная треугольная арка с ригелем.

Такую систему монтируют в том случае, если распорные нагрузки велики. Внизу крепится затяжка, а в верхней части – ригель. Благодаря такой конструкции мауэрлат к стене приделывать нет необходимости. В общем-то, ригель – это и есть затяжка, только испытывающая нагрузку не на растяжение, а на сжатие. Ригель не должен иметь шарнирного крепления к ногам стропил, а то конструкция будет шататься. Если всё сделать как надо, то стропила превратятся в неразрезные балки, имеющие три опоры и два пролета.

#5. Трехшарнирная треугольная арка с бабкой, дополненная подкосами.

По поводу системы с бабкой рассказывалось чуть выше. Если в такой конструкции ноги стропил достаточно длинные, приходится их подпирать. Для этого и служат подкосы, уменьшающие прогибающую стропила нагрузку. Несущей стены у висячей системы нет, так что упереть подкосы необходимо в бабку. Стабильная жесткая система принимает основную нагрузку на верхнюю свою часть, не доводя ее до низа стропил. Затяжка в такой конструкции обычно составная, соединенная прирубом. Опираясь на хомут бабки, она подтягивает книзу коньковый узел. А тот воздействует на подвес и стропила, сжимая их.

Стропильная система наслонного типа

У этой системы ровно посередине ставится вертикальная балка. Вес всей кровли через данную балку проходит от конька к несущей стене. Стена эта находится на равном расстоянии от краев здания. Как уже упоминалось, потребность в таком разделении здания появляется при расстоянии между его внешними стенами более 10 метров.

#1. Безраспорные наслонные стропила.

В этой конструкции ноги стропил подвергаются только изгибу, не давя на стены и не распирая их. Есть три варианта монтажа таких стропил, которые решают вопрос нагрузок на стены здания.

В первом варианте опорой для стропила либо является мауэрлат, либо его подшивают специальным бруском (опорным). Для крепления используется врубка зубом. Страхуется конструкция хомутами или проволокой, что является гарантом надежности конструкции. Верхнюю часть ног стропил кладут на прогон конька. Крепление по принципу скользящих опор. Обязательно нужно закрепить пробоины в верхней части стропил.

Это наиболее популярная конструкция. В ней низы стропильных ног приделываются к мауэрлату подвижным соединением по типу ползуна. Возможно и крепление с помощью штучного бруска. Чтобы нога держалась крепко, вбиваем сверху гвоздь. Либо можно прикрепить гибкую пластинку из стали. Вверху стропила, лежащие на прогоне конька, крепят либо пробоинами попарно, либо к прогону (каждое из стропил).

Особенность последнего варианта в том, что ноги стропил и прогон конька жестко соединяют в одно целое. Для этого параллельно брусу конька с обеих сторон набивают дощечки или бруски. При этом балка испытывает сильную нагрузку на изгиб, зато ноги стропил прогибаются гораздо меньше. Данный вариант сложнее в исполнении, чем второй, поэтому используется несколько реже.

#2. Распорные наслонные стропила.

В данном случае устройство стропильной системы двускатной крыши почти аналогично предыдущим трем вариантам. Существует один нюанс: нужно заменить крепление ног стропил с подвижного (по типу ползуна) на жесткое, неподвижное. И тогда стропила начнут передавать распирающую нагрузку несущим стенам дома. В общем-то, такие распорные стропила служат как бы промежуточным звеном от наклонной системы к висячей. Однако отличие висячих стропил в том, что у них прогон не является существенной деталью. Можно и без него обойтись.

Для распорной системы мауэрлат должен быть очень крепко приделан к стене дома. Да и сами стены обязаны быть толстыми и прочными. Можно применять по периметру пояс из железобетона.

#3. Стропила, имеющие подкосы.

Подкос, который, по сути, является третьей ногой стропил, называют еще подстропильной ногой. Эта третья нога, работающая на сжатие, ставится под углом 45 градусов. Таким способом получается перекрывать даже пролеты с длиной до 14 метров, причем балками с не очень большим сечением. Ведь здесь чудесным образом балка с одним пролетом превращается в неразрезную балку с двумя пролетами.

Рассчитывать крепление подкоса не нужно, достаточно просто прибить его с обоих боков, подставив под стропилом. Это не даст подкосу смещаться. Главное – точно срезать угол подкоса, учитывая наклон ноги стропил. Чтобы определить сечение бруса, необходимого для стропильных ног, надо вычислить нагрузку на сжатие.

#4. Стропила на подстропильных балках.

Если в доме несущих стен две, используют две подстропильные конструкции. Они состоят из уложенных по длинной стороне крыши балок. Под ними установлены стойки на которых лежат балки. Также опорами для них служат лежень и внутренние стены дома. Если прогонов нет, ставим стойки под каждую ногу стропил. Верхние части стропильных ног стыкуются одна в другую и перевязываются стальными или деревянными накладками. Конькового прогона нет, поэтому появляется распор.

Затяжку ставят ниже прогонов сквозного типа – так аннулируют в безраспорной системе распор. В нижней части стоек для стабильности крепят схватки. Схватка, работающая в качестве ригеля, принимает нагрузки сжатия. Она же не дает опрокинуться стойкам. Расшивки прикрепляют крест-накрест.

Пример монтажа стропильной системы двускатной крыши

Монтаж двухскатной крыши своими руками: установка стропильной системы, покрытие и утепление кровли

Двухскатная крыша — самый востребованный тип кровли, который характеризует быстрый и легкий монтаж, высокие эксплуатационные свойства и привлекательный внешний вид. Универсальная конструкция кровли подойдет для дачного дома и загородного коттеджа, для бани и беседки в регионах страны с любым климатом!

Специфика двухскатной крыши

Устройство двухскатной крыши оптимально подходит для жилого дома. Конструкция такой кровли представляет две прямоугольные плоскости, которые внизу соединяются со стенами постройки, а вверху — друг с другом. Под кровлей можно легко обустроить мансардное помещение для летнего отдыха, а при дополнительном утеплении чердак можно превратить и в жилую комнату. Какие еще виды кровли существуют, смотрите здесь.

А пока давайте рассмотрим плюсы и минусы, которые имеет конструкция с двумя скатами.

Преимущества:

• Простая конструкция кровли, которая обеспечивает легкий и быстрый монтаж. Установку кровли можно выполнить
• самостоятельно;
• Несложный расчет проекта и расходных материалов;
• Устройство кровли не потребует большого количество материалов, что сократит расходы на строительство;
• Простое обслуживание и ремонт;
• Эстетичный внешний вид;
• Под кровлей легко оборудовать мансарду и жилое помещение;
• Подходит для любого вида загородного дома;
• С поверхности кровли сходит снег и стекает дождевая вода. Конструкция не требует обустройства внутреннего водостока. А в чистке кровли вручную нет необходимости;
• Возможность различного размещения скатов и размеров угла наклона дает простор фантазии и позволит получать любые виды дизайна.

Недостатки:

• Нужна усиленная конструкция стропильной системы и дополнительные несущие элементы для монтажа;
• Сложное устройство мансардных окон.

Мастера компании “МариСруб” используют в строительстве в основном двускатную кровлю. С проектами дачных домов, загородных коттеджей и бань вы можете познакомиться по ссылке http://marisrub.ru/proekts/all-proekts. В каталоге вы найдете широкий выбор одноэтажных и двухэтажный строений, домов и бань с мансардой, помещений различной планировки, в том числе и со встроенным гаражом, котельной и другими помещениями.

Типы двухскатной кровли

Конструкция двускатной крыши различается по форме и расположению стропил. По форме выделяют следующие виды:

• Симметричная — стандартный тип кровли с двумя скатами в виде равнобедренного треугольника;
• Ломанная или мансардная конструкция предполагает устройство жилого помещения на чердаке и монтаж мансардных окон;
• Несимметричная крыша подразумевает, что конек размещен не по центру, а сдвинут в одну из сторон. Такая конструкция смотрится более оригинально;
• Разноуровневая система более сложная в установке, и предполагает, что скаты такой крыши не соединяются в одном коньке и располагаются на разных уровнях;
• Полувальмовая – двухскатная крыша со скошенными концами конька.

Кроме того, кровля бывает различной по сооружению стропильной системы. Так, выделяют наслонные и висячие стропила. Висячая конструкция имеет только две точки опоры в виде стен. Поэтому вес кровли, нагрузка снега и осадков приходится именно на эти стены. Чтобы снизить давление, стропила соединяют металлической или деревянной стяжкой. Чем выше такая стяжка, тем она крепче и прочнее. Расстояние между опорами при этом составляет до 6,5 метров.

Наслонная система состоит из брусьев с промежуточной подпоркой на внутреннюю стену дома. При данной конструкции требуется обязательный монтаж мауэрлата. Мауэрлат – это брус с сечением 10х10 или 20х20 сантиметров, который подкладывают под стропильную ногу или устанавливают по периметру наружной стены дома. Мауэрлат равномерно распределяет нагрузку кровли на стены.

Угол наклона

Монтаж кровли начинают только после того, как составлен проект, выполнены расчеты и определен угол наклона. Угол определяют в зависимости от погодных условий региона, вида стройматериалов и пожеланий к дизайну. В местности с большим количеством осадков лучше делать большой угол наклона выше 45 градусов. Чем больше угол наклона, тем эффективнее будет сход снега и сток дождевых вод.

Для территории с сильными ветрами, угол, наоборот, делают меньше, вплоть до 5-15 градусов. Но учтите, что дома с уклоном кровли до 5-10 градусов выглядят не очень эстетично, особенно если в качестве покрытия используют простой и недорогой шифер. Шифер и черепица требуют угол минимум 25 градусов. А вот профнастил можно использовать для любой конструкции.

Учтите, что по техническим нормам угол двускатной крыши не должен быть менее 5 градусов!

По мнению экспертов, оптимальный угол составляет 35-40 градусов.

Расчет кровли и материалов

Расчет сложной двухскатной кровли проводить самостоятельно довольно сложно. Поэтому при установке нестандартной крыши лучше обратитесь к специалистам. А вот расчет классической конструкции с двумя скатами выполнить гораздо легче.

Площадь и уклоны кровли рассчитывают следующим образом:

• Определяют длину каждого ската. Для это вычисляют расстояние между крайней точкой карниза и нижним краем конька;
• На размеры высоты до конька влияет расстояние между стропильными ногами. Для вычисления высоты, половину расстояния между стропильными ногами умножают на тангенс угла наклона;
• Сечение бруса определяет длина стропил и расстояние между стропильными ногами;
• Длина бруса вычисляется делением высоты конька на синус угла уклона;
• При расчете учитывают каждый элемент кровли, среди которых парапеты, свесы и другие детали. Обращайте внимание только на те конструкции, которые увеличивают объем крыши. При расчета не учитывают мансардные окна, дымоходы и вентиляционные шахты;
• Выбирают и рассчитывают количество кровельного покрытия. Учтите, что после покрытия черепицей или рулонным материалом длина каждого ската уменьшается примерно на 0,7 метров.

Для расчетов вам потребуются следующие формулы:

Нк = Lпр х tgA,

где Нк — высота конька, Lпр — половина длины пролета дома (расстояния между стропильными ногами), tgA — тангенс угла уклона

Lc = Hк / sin A,

где Lc = длина стропил, Нк — высота конька, sin A — синус угла наклона.

Необходимые данные для расчетов вы найдете в таблице:

После создания проекта, расчета кровли и выбора стройматериалов приступают к монтажу конструкции. Далее рассмотрим, как устанавливается стропильная система двухскатной крыши из профнастила и другого материала.

Схема стропильной системы

Стропильная система двухскатной крыши представляет деревянный каркас, в основе которого расположены стропильные ноги. Между стропилами делают обрешетку, затем прокладывают гидро- и теплоизоляцию, а затем крепят кровельное покрытие (профнастил, ондулин, черепицу, шифер и пр.). Стропильные ноги устанавливают на мауэрлат.

Мауэрлат — деревянный брус, который укладывают по периметру внутренних стен. Длина бруса может соответствовать длине стены либо подгоняться под размер стропильной ноги. Важно укладывать мауэрлат на гидроизоляционный слой! В качестве гидроизоляции подойдет стандартная полиэтиленовая пленка или рубероид.

Сверху стропила упираются в коньковый прогон или конек кровли, который тоже изготавливают из бруса. Длина конька равна длине крыши. Схема стропильной системы предполагает, что скаты пересекаются и образуют горизонтальные и наклонные ребра. Горизонтальные свесы называются карнизами.

Кроме того, схема предусматривает наличие подкосов, угол которых при установке составляет 45 градусов. Они уменьшают нагрузку ветра и давление снега. Подкосы незаменимы в регионах с большим количеством снега и сильным ветром. Изготовление кровли из тяжелых материалов (например, из натуральной черепицы) предусматривает, что боковые прогоны делают в виде дуги или коромысла.

Для ветреных регионов схема устройства кровли также включает монтаж диагональных связей из досок, толщина которых варьируется в пределах 25-500 мм. Нижний край крепят к основанию стропильной ноги с одной стороны, а верхний — к середине ноги с противоположной стороны.

Установка маэурлата и стропил

Монтаж любой стропильной системы начинают с укладки маэурлата. Сначала в месте укладки прокладывают рубероид или полиэтиленовую пленку в два-три слоя для обеспечения гидроизоляции. На верхний обрез стены устанавливают бруски. Сечение брусьев варьируется в пределах 10Х10 — 20Х20 сантиметров. При этом расстояние между брусками и наружными стенами должно составлять 50-60 сантиметров. Крепление делают при помощи болтов, гаек, шайб и металлических накладок.

Сечение брусьев для мауэрлата и стропильных ног определяют в зависимости от назначения чердачного помещения. Так, если площадка будет нежилой, можно использовать размеры 10Х10 или 13Х13. Для обустройства жилой площади берут сечение не менее 15Х15 сантиметров. Важно, чтобы брусья были из хорошо высушенной древесины с влажностью до 2,5%! Только такие материалы не деформируются со временем.

Самый лучший вариант стропильной системы для двухскатной крыши — сочетание стропил наклонного и висячего вида. Такая конструкция усилит надежность и прочность кровли, снизит расходы на строительные материалы. К балкам кровли крепят стропила, причем число стропил и балок должно совпадать! После установки одной ноги, приступайте к возведению противоположной. Такой метод сэкономит время и снизит боковые нагрузки на конек. Крепление стропильных ног делают при помощи саморезов и гвоздей.

При монтаже устанавливают промежуточные стойки. Кстати, они станут каркасом для стен мансарды. После установки стропил осуществляют крепление конька при помощи болтов, металлических скоб или уголков.

Монтаж обрешетки и утепление кровли

Обрешетка — завершающий этап в возведении стропильной системы, ведь на обрешетку уже укладывают кровельное покрытие. Для установки используют сухие бруски или доски без трещин и сучков. Монтаж выполняют двумя способами:

• Сплошную обрешетку делают из досок, которые укладывают вплотную друг к другу параллельно. При этом настил должен быть ровным, без щелей и впадин. Такая конструкция подходит для рулонных кровельных материалов (рубероид и пр.), шифера, стальных листов и профнастила.
• Обрешетку вразрядку делают из брусков, которые укладывают на определенном промежутке друг от друга. Рекомендуемое расстояние между брусками — 50 сантиметров. Такая обрешетка оптимально подходит для укладки черепицы.

После укладки обрешетки проводят утепление и гидроизоляцию кровли. Особенно важен этот этап, если вы планируете организацию мансарды. На обрешетку укладывают гидроизоляционный материал. Можно использовать полиэтиленовую пленку. Пленку укладывают внахлест и закрепляют при помощи строительного степлера.

Если на чердаке не планируется жилое помещение, в качестве утеплителя часто используют керамзит. Он не подвергается воздействию грызунов и влаги. При этом важно укладывать материал плотным слоем, чтобы не оставалось зазоров и щелей. Учтите, что такой слой увеличит нагрузку на стены и фундамент дома. Из чердачного помещения можно легко сделать подсобную комнату при помощи обустройства пола досками.

Утепление мансарды проводят с использованием минваты в рулонах или плитках. Такой материал легко и быстро укладывается, характеризуется малым весом и высокой плотностью. Он создает хорошую пароизоляцию, не подвергается воздействию грызунов и эффективно заполняет пустоты.

Не забывайте обработать стропила, балки, доски и другие деревянные элементы защитными средствами! Такие составы обезопасят древесину от негативного влияния влаги и насекомых. Без обработки дерево быстро отсыревает, гниет и разрушается. Придется часто делать ремонт и заменять пострадавшие элементы.

Финишное покрытие и установка водостока

Кровельное покрытие укладывают по технологии, которую предлагают изготовители того или иного вида материала. Листы накладывают друг на друга слоями так, чтобы верхние ряды заходили внахлест на нижние на 15 сантиметров. Важно тщательно закрепить материал по краям, чтобы исключить риск поднятия кровли сильным ветром. Крепление делают при помощи гвоздей.

При настиле покрытия обязательно устанавливают водосток. Для организации системы используют наружные водосточные трубы и желоба с уклоном. Желоба устанавливают так, чтобы наружные края располагались ниже плоскости ската. При выборе желобов обращайте внимание на форму изделия. Классические полукруглые модели — доступный и самый дешевый вариант. Квадратные желоба подойдут для местности с частыми и сильными дождями, рельефные — для тех, кто не хочет часто прочищать изделия от листьев и другого мусора.

Учтите, что форма наружной трубы должна соответствовать форме желоба. Нельзя крепить круглую трубу к квадратному желобу! Диаметр труб зависит от размеров дома. Если площадь кровли до 50 квадратных метров подойдут трубы с диаметром 80-90 мм, для площади более 50 — с диаметром 100 квадратных метров. Трубы крепят при помощи держателей и хомутов. При это расстояние между изделиями и стенами дома должно составлять минимум три сантиметра.

Монтаж стропильной системы, утепление и покрытие кровли, установка водостока — сложные и трудоемкие процессы. Неверный расчет, некачественные материалы и неправильная технология укладки приведут к тому, что крыша будет протекать и разрушаться. Чтобы избежать таких серьезных проблем, обратитесь к профессионалам! Специалисты компании “МариСруб” проведут расчеты и подберут подходящие стройматериалы, быстро и качественно установят кровлю с водостоком, выполнят работы по гидроизоляции, утеплению и защитной обработке древесины.

Устройство стропильной системы двухскатной крыши – конструкция и монтаж своими руками

Правильно сконструированная и собранная согласно технологии, крыша служить барьером, предотвращающим проникновение внутрь дома холодного воздуха и влаги. Снаружи невооруженным взглядом мы видим только малую часть конструкции – кровельное покрытие. Но каркас крыши, который является наиболее важным компонентом, выполняет основные опорные функции и принимает на себя воздействие ветровой и снеговой нагрузок.

Чтобы он не деформировался в результат эксплуатации, необходимо правильно рассчитать величину сечения его элементов и определить расстояние между ними с учетом веса кровельного материала, уклона и климатических условий. В этой статье мы расскажем, что собой представляет стропильная система двускатной крыши дома, из чего она состоит, как проектируется и собирается своими руками.

Что такое стропильная система?

Стропильная система для двускатной крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов, которые в совокупности составляют каркас конструкции.

Она изготавливается из древесины или металла в соответствии с расчетом нагрузок, которые будут воздействовать на них в процессе эксплуатации. Стропильный каркас кровли выполняет следующие функции:

1. Придает кровельным скатам необходимый уклон. Традиционную форму в виде равностороннего прямоугольника двухскатной крыши придает именно стропильный каркас, формирующий уклон между основанием кровли и ее коньком. Расположенная под углом поверхность, позволяет снегу и воде свободно соскальзывать со ската.
2. Распределяет нагрузку от веса кровельного пирога. Вес кровельного пирога с учетом снеговой нагрузки может достигать до 500 кг/м2, поэтому двухскатная кровля подвергается интенсивной нагрузке особенно в зимний период. Стропила двускатной крыши равномерно распределяют вес, который на них ложиться, а затем передают нагрузку на несущие стены и фундамент дома.
3. Служит основой для крепления термоизоляции и кровельного материала. Стропильный каркас кровли служит своеобразным скелетом конструкции, вокруг которого строится ее «тело». Между стропильных ног должна устанавливаться термоизоляция, а на обрешетку фиксируется кровельное покрытие, которое защищает от проникновения влаги.

Обратите внимание, что конструкция стропильной системы двухскатной крыши достаточно сложна для проектирования и сборки, особенно если у мастера не хватает опыта. Ведь чтобы она была способна выдерживать интенсивные нагрузки, нужно правильно рассчитать сечение стропил и шаг стропил, учитывая уклон и длину скатов, используемый кровельный материал, а также составить чертеж, по которому будет выполняться сборка.

Виды стропильных систем

Стропильные системы отличаются по многим факторам, их состав зависит от особенностей планировки деревянного или кирпичного дома, совокупного веса кровельного пирога, материала, из которого изготавливается каркас, а также вида кровельного покрытия.

Важной характеристикой конструкции считается их несущая способность, определяющая, какой вес они могут выдержать без деформации. По характерным особенностям различают следующие виды стропильных систем:

Наслонная

Стропильным каркасом наслонного типа называют каркас, стропила которого имеют 2 точки опоры. Верхний конец ноги опирается на коньковый прогон, устанавливаемый на вертикальные стойки, закреплённые на внутренних стена. А нижним концом она устанавливается на мауэрлат.

Сборка стропильной системы наслонного типа на двухскатную крышу возможна, только если внутри дома располагается не менее 1 несущей перегородки или капитальной колонны. Такую конструкцию часто называют безраспорной, потому что вторая точка опоры стропил компенсирует распирающую нагрузку на стены дома, которую предполагает висячая схема установки каркаса.

Стропильные ноги наслонного типа испытывают нагрузку только на изгиб, который можно ликвидировать различными подкосами. Наслонная стропильная система позволяет перекрывать дома шириной до 14 метров.

Висячая

Висячая стропильная система отличается тем, что ее стропила опираются только нижним концом на мауэрлатный брус, установленный на наружные несущие стены. Верхний конец стропильных ног такой конструкции ни на что не опирается, а как бы висит в воздухе, из-за чего возникает 2 типа нагрузки: на изгиб и на распирание.

Распирающая нагрузка такой схемы расположения элементов на наружные стены настолько велика, что компенсировать ее приходится с помощью многочисленных ригелей и завязок, за счет которых происходит завязывание стропильных пар между собой.

Устройство двускатной крыши с висячими стропилами состоит из треугольных ферм, жесткая форма которых не подвергается нагрузкам. Считается, что сложность висячей схемы крепления стропил намного выше.

Стропильная система двухскатной крыши своими руками монтируется без труда, если правильно рассчитать шаг стропил, то есть расстояние между стропилами и величину их сечения.

Комбинированная

Сочетая в себе лучшее от той и другой системы, признана самой надежной. Применяют ее в случаях, когда внутри помещения в качестве опоры внутри дома используются не стены, а колонны. Тогда висячие и наслонные стропила можно чередовать, чтобы усилить конструкцию за счет дополнительных элементов, не увеличивая расход строительных материалов.

Важно! Скользящая стропильная крыша – еще одна разновидность каркаса, которая отличается тем, что стропильные ноги устанавливают на мауэрлат не с помощью жесткого крепления, а используя подвижную опору. Скользящее крепление позволяет кровле менять в пределах запаса хода размеры в процессе усадки деревянного дома.

Конструкция

Устройство стропильной системы двухскатной крыши любого из перечисленных видов представляет собой совокупность вспомогательных и опорных элементов. Они распределяют равномерно вес кровельного пирога, а также компенсируют распирающие и изгибающие нагрузки, возникающие между ними.

Сечение, длина и шаг стропил определяются с помощью инженерного расчета, учитывающего вес кровельного пирога, климатические условия в регионе строительства, а также уклон конструкции. В состав стропильного каркаса двухскатной кровли обычно входят следующие элементы:

1. Мауэрлат. Мауэрлатный брус установить на наружные стены дома, на которые опираются кровельные скаты. Он служит для смягчения давления на опоры и равномерного распределения нагрузки от веса кровельного пирога. Он изготавливается из прочного бруса с сечением 150х150 мм или 200х200 мм и крепится к верхнему поясу стен с помощью анкерных болтов или длинных металлических шпилек.
2. Лежень. Это аналог мауэрлата, только он устанавливается на внутренние несущие стены, а на него нужно выставлять вертикальные стойкий для монтажа конькового прогона.
3. Стропильные ноги. Этим термином обозначают элементы каркаса, которые изготавливаются из досок с сечением 150-40 мм и устанавливаются под углом к основанию крыши, формируя угол наклона ската. Какое делать расстояние между стропилами, их длину и толщину определяют с помощью расчета, учитывающие совокупные нагрузки, которым они подвергаются в процессе эксплуатации.
4. Затяжка. Затяжкой называют балки, которые располагают горизонтально и связывают между собой ноги одной стропильной пары, чтобы снизить распирающую нагрузку на наружные стены конструкции. Ригель – это затяжка, установленная под самым коньком конструкции.
5. Стойки. Стойкой называется вертикальный брус, выставленный на лежень для поддержки конькового прогона. Определить какое расстояние должно быть межу стойками просто, ведь оно повторяет шаг стропил.
6. Подкосы. Диагонально расположенные подпорки, поддерживающие стропильные ноги посредине или в нижней части, предотвращая их прогиб, называют подкосами.

Учтите, что определить, как правильно расположить элементы стропильной системы может только расчет временных и постоянных нагрузок, которым они будут подвергаться в процессе эксплуатации. Вычисление совокупного веса кровельного пирога помогает определить верное расстояние между стропилами, вычислить их длину и необходимую толщину.

Расчет (угол, нагрузка, длина)

Расчет стропильной системы двухскатной крыши строиться на том, что в фронтальном размере она имеет форму равностороннего треугольника, вычислить стороны которого легко можно с помощью простых тригонометрических формул.

Эти несложные вычисления помогают определить оптимальное расстояние между стропилами, их толщину и длину. Расчет конструкции выполняют в следующей последовательности:

• Определяют конструкцию и уклон кровли. Существуют различные способы выбора вида и уклонности кровельной конструкции. Этот параметр зависит от климатических условий и эксплуатационных характеристик выбранного кровельного материала.
• Определяют совокупную нагрузку на конструкцию. Для этого суммируют постоянные нагрузки (вес кровельного покрытия, свой вес каркаса, термоизоляции и перекрытий) с временными нагрузками (снеговая нагрузка, ветровая нагрузка), умножают на поправочный коэффициент, учитывающий уклон скатов, а затем прибавляют к этой цифре 10-15%, чтобы каркас имел некоторый запас прочности.
• Вычисляют длину стропильных ног. Для этого пользуются теоремой Пифагора, ведь стропильная ферма представляет собой равносторонний треугольник. Получатся, что квадрат длины стропильной ноги равен сумме квадратов высоты крови и половины длины заложения. Зная, как рассчитать длину стропил, можно вычислить высоту конька.
• Определяют сечение элементов. Оптимальное сечение элементов выбирают по таблицам в соответствии с длиной стропильных ног и расстояния между ними. Чем это показатели больше, тем толще должно быть стропило.

Помните, что перед тем, как рассчитать стропила на крышу, нужно определиться с основными параметрами конструкции. В частности, необходимо точно знать высоту конька и уклон крыши, а также размеры перекрываемого помещения. Результатом выполнения расчета элементов крыши должен стать подробная схема стропильной системы, отражающая их размеры и углы между ними.