Из чего делают стропила для двускатной крыши. Двускатная крыша с разными скатами: описание и конструкция

Двускатной называется крыша, образованная двумя наклонными поверхностями. Они направлены встречно друг другу, а пересечение соединяется одним коньком параллельно длинной стороне дома. Двускатная крыша с разными скатами – это разновидность конструкции. От традиционного симметричного исполнения ее отличают в первую очередь геометрические параметры, а уже потом – специфические особенности.

Основы геометрии

Чтобы понять, как устроена такая крыша, нужно рассмотреть эти свойства и сравнить фото двух типов конструкций. Так как речь идет именно о двускатной разновидности, в профильном разрезе такая форма всегда образует треугольник. Верхний потолок здания является основанием фигуры и служит опорной поверхностью конструкции. Скаты крыши – это боковые стороны треугольника.

Рассматривая симметричную крышу (первое фото), можно увидеть, что наклонные поверхности равны по длине и находятся под одним и тем же углом к основанию треугольника. Конек, скрывающий пересечение склонов, располагается точно по центру здания и проходит через ось симметрии. Разноскатная конструкция характеризуется разной длиной скатов и отличающимися углами при основании (второе фото). Такая концепция – результат геометрического преобразования. Между элементами треугольника существует пропорциональная зависимость. Если изменить один, преобразуются и все остальные.

Фото №1 — двускатная крыша с одинаковыми скатами

Исходя из этой зависимости, у рассматриваемой конструкции крыши выделяют два основных параметра: длину скатов и уклон. Используя такое название, последнее значение было бы правильно рассчитывать в процентах. Для этого необходимо вычислить тангенс угла при основании крыши, умноженный на 100%. Тем не менее, для удобства и быстрого понимания в качестве единицы измерения используют чаще всего градусы. Таким образом, каждый скат у асимметричной крыши характеризуется отдельными длиной и уклоном.

Фото № 2 — конструкция крыши с разными скатами

Зачем нужны разные скаты

Такой вопрос задаст начинающий строитель. Выбор конструкции основывается на двух направлениях: дизайн и эксплуатационные свойства.

Внешний вид крыши важен с самого начала для того, кто хочет сделать здание красивым, неповторимым с эстетической точки зрения. Симметрия во всем часто надоедает, а многие современные тенденции в сфере дизайна полагаются на ломку стереотипов и уход от правильных геометрических форм.

Именно поэтому в таком плане выделяется конструкция с разными скатами. Возможность играть размерами и углами даже в классическом треугольнике позволяет строить оригинальные и интересные в исполнении крыши. Вариативность дает шанс выделить здание на фоне других, сделать его более заметным. Все потому что именно крыша является основным элементом, формирующим внешний вид строения.

Влияние погодных условий на расчет конструкции

Технологические особенности исходят из тех же геометрических параметров. От уклона ската зависит то, как конструкция будет переживать погодные условия. Именно по климатическим данным определяют значение угла, которое обеспечит надежность и долговечность крыши. Разумным шагом при планировке становится изучение розы ветров за последние 2-3 года в располагаемой местности.

По ней можно судить о силе ветра и его самом частом направлении. Со стороны крыши, откуда порывы приходят в большинстве случаев, рекомендуется устанавливать скат с меньшим углом наклона. Это снизит нагрузку на несущую конструкцию, а также уменьшит шум, создаваемый вибрацией кровли.

На расчет скатов влияют осадки. В сухих и теплых районах углы могут быть наименьшими, а длины – самыми большими. Местность же с обильными осадками требует от конструкции более крутых скатов, чтобы вся влага и твердые осадки как можно быстрее покидали кровлю, не застаивались и не создавали излишних нагрузок. Диапазоны углов крыши широко колеблются: от 11º до 70º.

Организация пространства

Увеличение уклона кровли позволяет выгодно использовать место на чердаке. С таким подходом под крышей можно устроить вместительную кладовую, удобную комнату или просторную мансарду. Нередко одна кровельная поверхность перекрывает сразу два этажных пролета. Это как раз тот случай, когда скаты очевидно различаются по длине. Также, становится возможным обустройство террасы, козырьком которой будет продолжение одного из скатов.

К распространенным методам увеличения площади относится применение ломаных конструкций, когда один из скатов, не доходя до основания, меняет угол наклона. Однозначно, такие изощрения несут в себе затраты на дополнительные стройматериалы и выполнение сложных работ.

Материал конструкции

Кровля крыши держится на стропильной системе. В качестве материала для конструкции испокон веков традиционно используют древесину, но может быть металл или железобетон. Первая лидирует благодаря возможности точной обработки, прочностью и оптимальным весом каркаса. Для возведения конструкции выбирают определенные породы древесины:

• Универсальной является сосна. Хвойная порода прочна, смоляниста, что снижает риск гниения. Ствол дерева прямой и легкий. Невысокая стоимость соснового бруса объясняется его широким распространением.
• Лиственница долговечна.
• Ель так же прочна, но больше подвержена влиянию влаги.
• Мощный дуб применим для ответственных элементов, например, мауэрлата. Его легко обрабатывать. Материал дорогой по сравнению с другими породами.
• Осина упруга, но часто встречается с гнилой сердцевиной, что ограничивает область ее применения
• Бук прочен, служит много лет, но с трудом поддается обработке.

Используя древесину в строительстве двускатных крыш с разными скатами, настоятельно рекомендуется применять только хвойные или только лиственные породы для всех элементов каркаса.

Металл, как и железобетон, в основе создания несущей конструкции выигрывает только для крупных строительных объектов, где разноскатные крыши встречаются редко. Один цельный пролет может достигать 2-3 десятков метров. В остальном он намного уступает древесине: дорогой, сложно обрабатывается, пропускает холод, накапливает конденсат.

Устройство каркаса и правильный расчет

При расчете разноскатной конструкции учитываются климатические условия, ветровые усилия, вес кровли. Последнее немаловажно: слой покрытия создает постоянную нагрузку на опоры каркаса. Большой вес, например, имеет керамическая черепица, мягкая кровля гораздо легче. В сочетании все эти факторы формируют общие требования к стропильной системе крыши и определяют такие параметры, как шаг стропил, количество элементов, толщина бруса и материал каркаса.

Чертеж двускатной конструкции позволяет понять, из каких элементов состоит несущая конструкция:

• Крепление стропил к зданию производится с помощью мауэрлата – прочной рамы, укладываемой к боковым несущим стенам из кирпича, блоков. С внешней стороны строения рекомендуется обложить этот элемент каркаса дополнительным кирпичным рядом для надежной фиксации.
• Коньковый прогон – вторая опора скатов. Он устанавливается на верхние углы фронтонов.
• Боковые прогоны крепятся параллельно коньку крыши. Вместе с центральным брусом их выводят чуть дальше фронтона с целью снижения нагрузки.
• Стропила – опоры для кровли. Они служат соединением конька и несущих стен. Для усиления противоположные стропила соединяются специальными стяжками из дерева или металла. Сборка элементов крыши производится двумя способами: висячим и наслонным. Первый характеризуется тем, что встречные стропила удерживают друг друга прочным соединением, нагрузка крыши является распирающей. Наслонная конструкция включает в себя дополнительные центральные опоры, соединяющие лежень и коньковый брус. Такое устройство используется при наличии внутренних несущих стен. Наличие разных скатов подразумевает установку между стропилами и другими брусами дополнительных стяжек, регулирующих нагрузку.

Двускатная крыша с асиметричными поверхностями – смелый шаг строителя собственного дома. Это возможность благоустроить свое жилище капитальной крышей с эффективным использованием пространства.

Благодаря простому устройству, легкости обслуживания и прочности, обеспечивающей долговременную эксплуатацию, двухскатная крыша - наиболее часто встречающееся решение при обустройстве домов.

Виды и особенности двухскатной крыши

Форма двускатной крыши определяется на стадии проектирования. Она во многом зависит от дальнейшей эксплуатации чердачного помещения. Выделяют три основных типа двухскатной крыши:

• Симметричная. Наиболее распространенный вариант, обеспечивает надежное устройство и равномерное распределение нагрузок. Риск пригибания стропил практически отсутствует. Существенный недостаток - невозможность обустройства мансарды. Острые углы образуют участки чердачного помещения, непригодные к эксплуатации.
• Простая асимметричная . Формирование одного угла, превышающего 45 о, обеспечивает увеличение полезной площади. Это позволяет организовать под двухскатной крышей дополнительные жилые комнаты. Неравномерное распределение нагрузки на фундамент и несущие стены вызывает трудности на стадии расчетов по установке стропил.
• Ломаная . Излом двухскатной крыши может быть внутренний или наружный. Благодаря нестандартной конструкции появляется возможность использовать чердачную площадь для обустройства полноценного второго этажа. Расчеты по установке стропил значительно усложняются.

Рассчитать правильный угол наклона - ключевая задача, предшествующая установке стропил для двухскатной крыши. Во внимание берутся климатические особенности региона. Наличие частых и обильных осадков обуславливает необходимость обустройства крутого наклона двухскатной крыши. Установка пологих скатов предпочтительней при существенных ветровых нагрузках. При возможном диапазоне от 5 до 90 о, наиболее распространен вариант крыши, имеющей наклон от 35 до 45 о, характеризующийся экономией расхода материалов и равномерным распределением нагрузки.

Варианты стропильной системы

Мауэрлат и стропильная система - несущие элементы двухскатной конструкции. Сами стропила состоят из нескольких частей:

• стропильные ноги и затяжки, их соединяющие и придающие жесткость;
• вертикальные стойки;
• ригели;
• коньковые и боковые прогоны;
• продольные подкосы, в регионах с существенной снеговой и ветровой нагрузкой выполняется дополнительная установка диагональных подкосов;
• распорки;
• лежень и обрешетка.

Совет ! Схема стропил обязательно включает установку дымовой трубы и вентиляционной шахты.

Для выбранной двухскатной конструкции существует три варианта установки стропил. Рассмотрим особенности каждого способа.

• Если крыша по ширине меньше 6 пм, рассматривается вариант установки висячих стропил. Процесс заключается в фиксации ноги между коньковым прогоном и опорной стеной. Это обеспечивает снижение воздействия распирающей силы на стропильные ноги. Соединение элементов стропил осуществляется с применением затяжки, выполненной из дерева или металла. Их установка внизу позволяет выполнять функцию несущих балок. Непременным условием является надежная фиксация затяжки, так как она подвергается распирающим воздействиям.
• Наслонные стропила не ограничены размерами двухскатных конструкций, они включают лежень и стойки. Существенное преимущество такого типа стропил — простота установки. Омрачает практичность конструкции наличие стойки.
• Сложные конфигурации двухскатных крыш предусматривают установку комбинированных стропил.

Определив подходящий вид стропильной системы, переходят к расчету количества материала. При этом каждый элемент кровли нуждается в отдельном чертеже и фиксировании полученных результатов расчетов.

Расчет стропильной системы

По факту, стропильная система - это соединенные воедино треугольные элементы, отличающиеся максимальной жесткостью. Если двухскатная крыша обладает ломаной конструкцией, неправильные прямоугольники нуждаются в разбивке на отдельные составляющие с последующим расчетом нагрузок по каждой части. На заключительном этапе данные суммируют.

Определение постоянных и временных нагрузок

Неотъемлемое условие установки стропил - определение нагрузок на двухскатную крышу. Их разделяют на постоянные, переменные и особые. Составляющие величины постоянных нагрузок - вес обрешетки, отделочных материалов мансарды, утеплителя и прочих элементов, в целом формирующих вес кровли. В среднем этот показатель нагрузки на стропила составляет 40-45 кг м 2 .

Совет ! Расчет прочности двухскатной конструкции предусматривает 10% запас.

Ориентируясь на показатели таблицы с указанием веса отдельных материалов для покрытия кровли, следует придерживаться максимального показателя нагрузки 50 кг на 1 м 2 площади крыши.

Само название переменных нагрузок говорит об их непостоянном действии. Сюда относят силу ветра, действие снежного покрова и другие виды интенсивного влияния погодных условий. Двухскатная крыша подобна парусу, неправильно рассчитанный угол наклона способен спровоцировать ее разрушение под воздействием сильного ветра. Для расчета этого параметра обращаются к показателям, указанных в СНиПе «Нагрузки и воздействия», учитывая сопутствующие факторы (местоположение дома на открытом пространстве или среди многоэтажек). Определение влияния снежного покрова на двухскатную крышу представляет произведение веса снега и поправочного коэффициента, который учитывает аэродинамические воздействия. Согласно СНиП, вес снега колеблется в пределах 80-560 кг/м 2 . Зависимость коэффициентов от угла наклона крыши представлены на следующем рисунке:

Если угол превышает 60 о, этот параметр не учитывается ввиду невозможности задержки снежного покрова на двухскатной конструкции. Особые нагрузки предусматриваются в регионах с повышенной сейсмической активностью, при возможных штормовых ветрах или торнадо, что не характерно для большинства территорий.

Вычисление технических параметров стропил

Установка стропил отталкивается от формы двухскатной крыши, чем она сложнее, тем больше подстропильных элементов включает система. При использовании мягкой кровли, угол наклона крыши не превышает 20 о, более крутые конструкции предполагают установку ондулина, металлочерепицы или стандартного шифера.

Выбор шага стропил зависит от примененного материала для кровли и веса двухскатной конструкции, он варьируется в пределах 0,6-1,0 м. Количество ног определяется делением длины крыши на промежуток между стропильными парами с последующим добавлением 1. Полученный результат показывает количество ног на одну сторону крыши, для определения общего показателя цифру удваивают.

Установка стропил не обойдется без определения их длины, для чего применяют теорему Пифагора (с 2 =а 2 + b 2), где:

• Высота крыши (а) выбирается исходя из возможности дальнейшей эксплуатации чердачного помещения.
• Половина ширины дома обозначим b.
• Гипотенуза (с) представляет искомую величину - длину стропил.

Замечание ! Полученный результат следует увеличить на 0,6-0,7 м для запилов и выноса элемента стропил за стену.

Если для установки стропильной ноги не хватает максимально длины бруса 6 пм, применяют его сращивание путем стыковки или наращивания.

Определяя сечение стропил, учитывают следующие факторы:

• постоянные и переменные нагрузки:
• установка какого кровельного материала будет производиться;
• вид используемой древесины;
• длина стропильных ног и шаг между ними.

Таблица, приведенная ниже, поможет определить искомый параметр:

Шаг установки стропил (м)	Длина стропильной ноги, м

Анализируя данные, выявляется закономерность: увеличение шага установки стропил пропорционально увеличивает нагрузку на каждую ногу, следовательно, ее сечение должно расти.

Примерные сечения отдельных элементов стропильной системы двухскатной крыши приведены ниже:

Монтаж двухскатной крыши

После тщательной перепроверки расчетов приступают к установке мауэрлата.

Мауэрлат

Монтаж мауэрлата включает следующие шаги:

• Фиксация бруса на стене, предназначенной для опоры стропил. Если дом выполнен из сруба, функцию мауэрлата выполняет верхний венец. Здания, выполненные из пористого материала, предполагают установку мауэрлата по всей длине несущей стены.
• Проблема превышения стандартных размеров пиломатериалов при установке мауэрлата решается путем их сращивания.
• Для соединения мауэрлата двухскатной крыши брус выпиливается исключительно под прямым углом, функцию связующего звена выполняют болты. Использование проволоки, гвоздей и деревянных нагелей не приемлемо.

Установка мауэрлата может выполняться по центру опорной стены или со смещением. При фиксации конструкции до наружной границы стены должно остаться минимум 5 см. Применение гидроизоляционной защиты предохранит деревянный каркас двухскатной крыши от повреждений влагой. Надежное крепление - неотъемлемое условие установки стропил и мауэрлата на двухскатную крышу. Существует несколько способов выполнить данное требование:

• для монолитного строения идеально подойдут анкерные болты;
• срубы предпочтительней оснастить деревянными нагелями;
• пористые материалы хорошо совмещаются с арматурой или шпильками;
• в качестве дополнительного крепления при установке стропил применяется отожженная проволока;
• шарнирное крепление предполагает смещение стропильных ног в процессе усадки дома.

Установка стропил

Монтаж стропильных пар осуществляется двумя способами: непосредственно на крыше, что весьма непрактично, либо на земле. При втором способе могут возникнуть трудности при перемещении собранных элементов на крышу. Установке собранных пар на мауэрлат предшествует подготовка запилов, делают их исключительно на стропильной ноге, чтобы не ослабить основу деревянной конструкции. Варианты крепления изображены ниже:

Для установки парных стропил применяют временные распорки и подкосы. Коньковый узел формируется соединением вверху стропильных ног. Процесс предполагает несколько вариантов выполнения задачи:

• небольшая конструкция двухскатной крыши допускает отсутствие опорного бруса;
• большие размеры обязывают применить стропильный брус, служащий в дальнейшем опорой для стойки.
• метод врубки.

Варианты обустройства изображены на фото:

Установка обрешетки облегчает крепление кровельного материала, ее шаг напрямую зависит от использованного покрытия:

• максимальный шаг 44 см возможен при обустройстве крыши шифером или профнастилом;
• расстояния 350 мм будет достаточно при покрытии металлочерепицей;
• мягкая кровля предусматривает сплошную обрешетку.

Установка стропил содержит массу нюансов, которые сложно предусмотреть заранее. Облегчить подготовку запилов и врубов способны шаблоны, выполненные из тонких досок. Видеоматериал также ответит на некоторые возникшие вопросы.

Стропильная система – основа любой кровли. Сложность или доступность стропильной конструкции зависит от выбранного типа крыши. Сегодня мы поговорим о наиболее простом варианте – системе стропил для двухскатной крыши. Об устройстве кровельного каркаса, особенностях и функциях его элементов, и как выполняется стропильная система двухскатной крыши своими руками, рассказывают опытные специалисты.

Двускатная крыша: виды и преимущества

Напомним, что двускатная крыша – это вид кровли, состоящий из двух плоскостей (скатов), соединенных под углом определенного градуса. Она может быть простой (симметричной либо ассиметричной) и сложной – ломанной.

Рациональность выбора кровли из двух скатов определяется такими ее преимуществами:

• Экономичность и простота возведения, в сравнении с другими кровельными конструкциями.
• Легкость и доступность обслуживания в любое время года.
• Надежность и прочность при ветре, снегопаде, граде и прочих природных воздействиях.
• Возможность обустройства мансарды.
• Более качественная гидро- и теплоизоляция.

Необходимый теоретический минимум для возведения стропильной системы

Конструкция скатной крыши выполняется из металлических или деревянных балок. Металл – более «проблемный» материал. Он утяжеляет всю кровельную систему, быстро охлаждается и нагревается, более сложен в монтаже и требует применения профессионального сварочного оборудования. Исходя из этого, в строительстве частных домов (особенно, своими руками) используется преимущественно древесина.

Есть два основных варианта выполнения стропильной системы для двухскатной крыши – устройство висячего типа (у каждой стропильной ноги есть две точки опоры) и наслонный способ (стропила соединены внизу затяжкой, образуя треугольную ферму, посередине установлена несущая балка). Наслонная конструкция необходима, если между несущими стенами имеется расстояние больше 10 метров. Посмотрите на изображение:

Их чего состоит система стропильных элементов? Представим 3Д проекцию. Скелет крыши состоит из мауэрлата (стропильной основы), стропильных ног, конька, стоек, прогонов, лежня, затяжек, подкосов и обрешетки. Мауэрлат, лежень и затяжки – нижние детали системы, на которых возводится вся будущая крыша. Сначала ознакомьтесь с иллюстрацией ниже, а затем рассмотрим каждый элемент отдельно:

Мауэрлат – основа всех основ

Мауэрлат представляет собой брус из цельного дерева (преимущественно хвойных пород) сечением 10-15 см. Это оптимальные размеры для нужной прочности и долговечности всей кровельной конструкции. Брус укладывается на несущие стены дома для перераспределения на них распорной нагрузки.
Есть два способа монтажа брусков стропильной основы – с передачей нагрузки на стены и без передачи тяжести. Выбор варианта крепления мауэрлата должен зависеть от тяжести кровельной системы, покрытия, толщины несущих стен и периметра крыши.

При последнем варианте мауэрлат укладывается в карман, ближе к внутренней грани стены, и крепится на деревянные пробки скобами (каждая пробка соответствует размеру кирпича и является частью верхнего ряда кирпичной кладки).

Бруски, принимающие нагрузку, монтируются на несущие стены сверху с помощью анкеров. Мастера советуют класть жесткую раму на бетонное основание в виде пояса в стене. Под мауэрлат обязательно укладывается качественная гидроизоляция.

Подробности узнать можно из видео:

Лежень – базовый распределитель нагрузки

Лежень выполняет функции, сходные с мауэрлатом, и имеет такие же размеры. Балки укладываются на внутренние несущие стены, чтобы равномерно распределять нагрузки от вертикальных стоек и подкосов.

Мастер-класс по монтажу лежней смотрите на иллюстрации:

Стропильные ноги – ребра кровельного скелета

Стропила можно назвать главной составляющей кровельного каркаса. Этот элемент нельзя не использовать или заменить другой деталью. Ноги стропил – это деревянные брусья, размер сечения которых может варьироваться от 5 до 15 см. Стропила опираются на мауэрлат и соединяются между собой коньком.

Процесс монтажа стропил можно посмотреть на этом видео:

Конек – маленький нюанс с большим значением

Завершающий элемент стыка двух скатов называют коньком крыши. Это ребро, расположенное вертикально в самой верхней точке кровли. В месте примыкания стропил монтируется коньковый прогон. После на него и устанавливается конек крыши. Этот элемент скрепляет стропила, выполняет вентиляционную функцию и придает кровле эстетичность.

Стойки – приемники основных нагрузок

Стойки – мощные балки, принимающие часть нагрузки стропильной конструкции. Они устанавливаются вертикально, как правило, по центру фермы. Если проект предусматривает мансарду, то стойки размещают с двух сторон, ближе к скатам крыши. Когда мансарда делится на две комнаты, то стойки располагают и по центру и по бокам.

Прогоны – поддержка стропил

Коньковый и боковые прогоны служат усилителем жесткости стропильных ферм. Чем больше нагрузка на систему (снежные зимы, тяжелое кровельное покрытие, большая площадь крыши и пр.), тем больше прогонов должно быть установлено на скатах крыши.

Затяжка – соединитель стропильного элемента

Эта деталь конструкции выполняет функцию фиксации стропил у основания. Таким образом, формируется стропильный треугольник – ферма. Затяжки могут не устанавливаться в системах наслонного типа.

Подкосы – крепость конструкции

Подкосы служат опорой стойкам и укрепляют все элементы конструкции. Специалисты рекомендуют устанавливать подкосы под углом 450. Это повышает прочность системы и защищает ее от деформации под влиянием снежных масс и ветра.

Обрешетка – основа для кровельного пирога

Обрешетка – горизонтальные деревянные рейки сечением 40-50 мм, расположенные на скатах перпендикулярно стропилам. Главное предназначение обрешетки – фиксация кровельного материала. От его типа и зависит частота и толщина обрешеточных реек. Кроме того, обрешетка помогает передвигать материалы во время кровли и служит дополнительным элементом прочности конструкции.

Элементы свеса – завершающие моменты

Край кровельной системы называется свесом. Это выступ стропильной системы над стеной примерно на 40 см. Короб свеса состоит из таких элементов: кобылки (рейки соединения со стропилами), лобовые и карнизные доски. Предназначение свеса – защита стен от намокания во время дождей и таяния снега.

Пошаговое руководство по монтажу стропильной системы двускатной крыши

Для начала предлагаем ознакомиться с иллюстрацией, которую мы приготовили для вас:

А теперь рассмотрим три основных этапа процесса устройства стропильной системы простой двускатной крыши:

1 этап: Расчеты и составление проекта

Начинать работу следует с подготовки проекта крыши. Он будет содержать все размеры, формы и типы креплений элементов конструкции. Для создания качественного проекта нужно произвести такие расчеты:

1. Расчет постоянных и переменных нагрузок на стропильную систему. К постоянным нагрузкам относят вес кровли и отделочных материалов (мансарда также учитывается дополнительно). Переменные нагрузки – это сила ветра, дождя, снега и пр. Максимальной можно считать основную нагрузку до 50 кг на квадратный метр кровли, а переменную – до 300 кг (учитывая возможные снежные завалы).
2. Учет сейсмической активности, штормовых ветров и особенностей месторасположения дома. Например, если дом окружен другими зданиями, то нагрузка на кровлю значительно снижается.
3. Выбор угла наклона двухскатной крыши. При расчете угла наклона во внимание берутся такие факторы: чем выше угол, тем больше материалов уйдет на крышу (и денег, соответственно); наклон зависит от кровельного материала – чем мягче кровля, тем меньше угол наклона (например, для мягкой черепицы выбирается угол 5-200, а если вы используете шифер или ондулин, необходимо выбрать наклон 20-450).
4. Расчет шага и длины стропил. Длина шага между стропильными фермами варьируется от 60 до 100 см. Чем тяжелее покрытие кровли, тем чаще нужно распределять стропила. Для расчета длины стропилины используем теорему Пифагора, принимая стропильную ногу за гипотенузу треугольника. Первой стороной будем считать половину ширины дома, а второй – выбранную высоту крыши. Затем к найденной нами гипотенузе прибавим еще 60-70 см запаса.

Когда все расчеты произведены, нужно сделать чертеж деталей, соединений и всего проекта в целом.

2 этап: Приобретение и подготовка необходимых материалов и инструментов

Для работы необходимо приобрести пиломатериал, согласно расчетам, болты, уголки, анкера и прочие соединительные детали, и подготовить соответствующие инструменты (дрели, уровни, метры, лобзик и пр.). Древесина для несущих балок и стропил должна быть цельной и качественной – сучки и червоточины недопустимы.

Антисептическая, противокоррозионная и противопожарная обработка древесины – обязательный момент на этом этапе. С материалом можно начинать работу через сутки после обработки.

3 этап: Монтаж стропильной конструкции крыши

Монтировать кровельный каркас лучше в сухую не ветреную погоду, чтобы не сталкиваться с дополнительными сложностями во время работы. На этом этапе мы остановимся более подробно и рассмотрим пошаговую инструкцию монтажа стропильной системы.

Установка стропильной системы: пошаговое руководство

Шаг 1. Укладка мауэрлата и лежня. Лежня может и не быть, если внутри дома больше нет несущих стен. Перед тем, как уложить мауэрлат на стены, необходимо выстелить гидроизоляционный материал, например, рубероид. Отмеряем ленту нужной ширины, отрезаем и стелим гидроизоляцию на край стены (где будет установлена рама).

Размечаем балки нужного сечения и длины, делаем обрезку и начинаем формировать раму основы. Мауэрлат должен располагаться с внешнего края стены (если запланирована висячая конструкция) или в специальной нише на стене перед порогом (если система кровли — наслонная). Лежни под стойки укладываются на внутренние несущие перегородки. Крепится мауэрлат к стене и деревянным пробкам скобами, шпильками и анкерами.

И предлагаем ознакомиться с иллюстрацией, которую мы для вас подготовили:

Укладывая раму по всей длине стены, мы можем столкнуться с необходимостью соединений бруса основы. Выполнять их следует путем распила брусков под углом строго в 90 градусов. Крепление осуществляем качественными болтами.

Как не повредить кирпич или блоки при поднятии досок для крыши?

Выберите край стены, через который удобнее всего подавать балки для кровельного каркаса. Этот край нужно защитить деревянным угольником. Подойдут два обрезка черновой доски длиной около метра, которые нужно сбить между собой под прямым углом. Наденьте угольник на внешний край рабочей стены. Теперь можно поднимать доски, не боясь повредить ими стены или подоконники.

Шаг 2. Монтаж стропил. Первым делом необходимо установить крайние стропила. Для того, чтобы стропила держались ровно, устанавливаем стойки по центру. Стойки крепим к мауэрлату с помощью железного уголка и саморезов. Эта временная деталь убирается после установки всех стропил. Скрепляем крайние стропилины ригелями и устанавливаем коньковый прогон. Тип крепления – металлический уголок, саморезы и шпильки.

На иллюстрации показан процесс монтажа стропильных ног и крепление стропил к прогону:

А вот как крепить стропила к мауэрлату:

Между крайними фермами обязательно нужно натянуть строительную нить, по которой мы будем ровнять все стропилины ската.

Теперь монтируем все стропильные элементы по заранее размеченной схеме. Стыкуем стропила над коньковым прогоном.

Подробнее о процесс монтажа стропил смотрите в этом видеоролике:

Укрепить стропильные ноги поможет система специальных стоек. На мауэрлат крепятся деревянные бруски из досок такой же толщины, что и стропила. Бруски должны быть закреплены с шагом, равным выбранному расстоянию между стропильными ногами по разметке. Длина каждой доски – примерно 40 см. Эти стойки будут передавать нагрузку на мауэрлат и несущие перекрытия. Бруски нужно закрепить к основе стальными уголками. Теперь стропильные ноги нужно установить так, чтобы один бок каждой прилегал к стойке. Затем с другой стороны каждой стропилины крепим такую же стойку и схватываем все три детали шпильками 12 мм.

После монтажа всех ног стойки подрезаются заподлицо скосу стропилин со стороны улицы. Изнутри между стойками образуется пустой угол, который нужно закрыть деревянным треугольником (можно использовать обрезки от скосов).

Все стропильные ноги следует дополнительно укрепить ригелями, стойками, подкосами и усилить стыки металлическими пластинами. Полный процесс укрепления стропил можно посмотреть на видео:

Шаг 3. Гидроизоляция и обрешетка. На готовые стропильные ребра нужно уложить качественный гидроизоляционный паропроницаемый материал под обрешетку. Заход изоляционного полотна (лист на лист) делается на 15 см. На гидроизоляцию набивается контр обрешетка из деревянных реек по ребрам стропил. Сверху устанавливается обрешетка из таких же реек перпендикулярно к стропильным ногам.

При монтаже каркаса нужно учитывать наличие дымохода и обязательную вентиляцию конька. Расстояние между досками обрешетки в среднем – 300 мм. Такая схема подходит для всех видов твердой кровли. При выборе мягкого кровельного материала обрешетка делается сплошной из листов влагостойкой фанеры.

Стропильная система готова. Теперь пришла очередь монтажа кровельного материала, внутреннего утепления крыши и обустройства мансарды (если таковая предусмотрена проектом).

Итак, пришло время ответить на главный вопрос нашей темы: а стоит ли делать это все своими руками? Не верьте тому, кто скажет вам, что это – легко и просто. Но если у вас золотые руки и огромное желание сделать качественную крышу «для себя», то вперед! Желаем вам удачи!

Двускатная крыша благодаря простой, надежной и презентабельной конструкции популярна уже много лет. В зависимости от величины наклона скатов, ее используют в регионах с различным количеством осадков. Стропильная система двускатной крыши обеспечивает естественный сход осадков.

1. Симметричная – оба ската имеют одинаковую длину и монтируются под одним углом. Такая крыша представляет равнобедренный треугольник с тупым или острым углом.
2. Ломаная крыша создается для размещения мансардной комнаты, ее стропильная система подразумевает сложную, двухуровневую конструкцию.
3. Различные углы скатов – это оригинальная конструкция, подчеркивающая необычную архитектуру дома.

Значение угла наклона

Угол наклона выбирается после анализа нескольких показателей: вида кровельного покрытия, количества осадков, ветровой нагрузки. Для регионов с обильными осадками рекомендуется маленький угол скатов, но не меньше 5 градусов. На крутой поверхности не задерживаются снежные массы. Пологие кровли с тупым углом скатов подойдут для ветреного климата.

Стропильная система двускатной крыши должна соответствовать принятым нормам безопасности и строиться согласно стандартам.

Системы стропил

Несущие элементы и стропила принимают на себя нагрузку от внешних сил и перераспределяют ее на стены здания. От их надежности зависит прочность всей крыши. При сооружении конструкции используют две системы устройства стропил:

• Висячие – стропильные ноги имеют две точки опоры на стенах здания. Они испытывают нагрузку на сжатие и изгиб. При расстоянии пролета, превышающем 8 метров, требуется установка бабки с подкосами. Чтобы снизить воздействие стропил на стены здания, их соединяют затяжкой.
• Наслонные – эти брусья имеют опору на внутреннюю стену или специальную конструкцию.

При невозможности использовать одну из систем в чистом виде, прибегают к гибридной конструкции, позволяющей чередовать висячие и наслонные стропила.

Устройство стропильной системы двускатной крыши позволяет провести расчеты самостоятельно, опираясь на знания геометрии. Для вычисления площади конструкции нужно установить длину ската. Количество необходимого материала зависит от угла наклона. Острый угол позволяет сэкономить, но при этом минимизируется чердачное пространство.

Высоту конька, длину стропил и площадь крыши рассчитаем с помощью геометрических формул. Для наглядности подойдет схема дома. Пример – возьмем угол наклона ската в 45 градусов, ширина дома (основание равнобедренного треугольника) – 6 м, длина – 10 м.

Сначала делим треугольник пополам высотой, опущенной из верхнего угла. Получается два прямоугольных треугольника, а один их катетов – искомая высота кровли. Высота делит равнобедренный треугольник пополам, значит, один катет – 3 м. Второй вычислим по формуле:

3 × tg 45 0 =3 м.

Зная катеты, по теореме Пифагора рассчитаем гипотенузу, которая является стропилом:

3 2 + 3 2 = X 2 .

Длина стропила будет равнять квадратному корню из 18, приблизительно 4, 25

Количество стропил высчитывается делением общей длины на шаг (0,6 м):

10: 0,6 = 16,6 – это значение нужно удвоить.

Площадь вычисляем, перемножив длину ската и дома и, умножив значение на 2:

4,25 × 10 × 2 = 85 м 2 .

Несущим основанием для крыши является мауэрлат – прочный брус сечением 150×150 мм из обработанных хвойных пород дерева. Его крепление выполняется на анкера, замурованные в верхнем ряду кладки. Они должны возвышаться на 2–3 см над брусом, чтобы обеспечить место для закручивания гайки. Под мауэрлат настилается слой рубероида для защиты от влаги. Между стенами укладывается поперечный брус, скрепляющий мауэрлат и оберегающий от продольных нагрузок. Для поддержания конька укладывают специальный брус вдоль ската – лежень, с сечением равным мауэрлату. При значительной ширине здания необходима установка прогонов.

Сечение стропил обусловлено шагом и длиной стропильного элемента, обычно это доски 50×150 мм. Стропильные фермы проще собирать на земле и готовыми подавать на крышу. Для шаблона берутся две доски, равные по длине стропилам, и соединяются гвоздем. Свободные концы укладывают на опоры, получившийся угол фиксируют перекладиной. Места и форму запилов отмечают при помощи второго шаблона, изготовленного из фанеры. Брусья скрепляются под нужным углом болтами, на них выполняются запилы, а после фермы поднимают наверх для монтажа.

Первыми устанавливаются стропила на фронтонах. К мауэрлату они крепятся с помощью уголков или скоб. Первые фермы выставляются строго по уровню. Между ними протягивается шнур, являющийся ориентиром для установки остальных элементов.

Чтобы придать достаточную жесткость всей конструкции к стропильной ноге крепятся подкосы и ригели. Коньковый прогон крепится болтами к каждой стропильной ферме. Этот соединительный элемент должен изготавливаться из прочного бруса.

При значительной ширине здания необходима установка прогонов, это горизонтальный брус размером в 50×150 мм, поддерживающий стропила. Для его монтажа устанавливают вертикальные стойки, опирающиеся на лежень. Эти элементы станут основой каркас для чердачного помещения.

Чтобы избежать стекания воды на стены, необходимо предусмотреть свес, для этого стропила делают свисающими на 30 см или прикрепляют дополнительные доски «кобылки».

На готовые стропила набивается обрешетка, для каждого кровельного материала подбирается нужный шаг, для битумной черепицы выполняется сплошной настил. Утепление кровли – важная часть строительства. Сократить до минимума теплопотери можно, грамотно уложив утеплитель. Для этого берется базальтовая вата, ширина материала равна шагу между стропилами, что позволяет быстро и надежно выполнить утепление. Обеспечить надежную защиту кровли от влаги поможет укладывание гидроизоляции.

Симметричная модель двускатной крыши является самым простым в возведении и надежным при эксплуатации вариантом. Нагрузка в стропильной системе распределяется равномерно, что позволяет продлить время службы конструкции. Наглядные видео уроки помогут освоить тонкости работы.

Видео

В этом видео объясняется, как строить стропильную систему двускатной крыши:

В этом видеоролике вы можете увидеть стропильную систему на примере одной двускатной крыши:

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).

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.

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 . 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.

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).

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.

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.

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.

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

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.

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°.

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.