Как строить стропила для двускатной крыши. Крепкая кровля: стропильная система крыши и её виды

В прошлых статьях, в которых описывалось устройство крыши, мы уже говорили, что висячие стропила нижним концом опираются на мауэрлат, а верхние концы смежных стропил упираются (либо непосредственно, либо через коньковую доску) друг в друга. В самом упрощённом варианте это показано на рис.1:

Рисунок 1

Думаю, для всех очевидно, что при такой компоновке, появляются распирающие нагрузки на стены. Чтобы их уменьшить в стропильную ферму добавляют затяжки. Но давайте обо всём по порядку.

В качестве примера возьмём дом с полумансардой в Волгоградской области. Сумма снеговой и ветровой нагрузок составляет 155 кг/м 2 . Размеры коробки дома 8х10 метров. Толщина стен 50 см. Угол наклона скатов — 40° (см. рис.2):

Рисунок 2

ШАГ 1: Устанавливаем . В данной конструкции помимо обычных нагрузок на него будут действовать распирающие силы, стремящиеся сдвинуть его со стены. Для более надёжного закрепления, можно к анкерным болтам (либо шпилькам) добавить ещё металлические крепёжные пластины (см. рис.3). К стене пластины можно закрепить, например, рамными анкерами, а к мауэрлату можно и гвоздями, и саморезами, и ʺглухарямиʺ.

Рисунок 3

ШАГ 2: Определяем необходимое сечение стропил. Расчёт производим во вкладке ʺАркаʺ (см. рис.4):

Рисунок 4

Сечение стропил принято 50х200 мм с шагом 60 см.

Здесь сразу может появиться вопрос. Откуда мы берём расстояние от конька до затяжки (ригеля). Оно у нас равно 2 метра. Ранее на сайте мы уже говорили, что прежде чем приступать к возведению крыши, нам нужно на бумаге сделать её чертёж, обязательно в масштабе (с соблюдением всех пропорций). Если умеете, можно нарисовать на компьютере. Далее по этому чертежу, мы определяем все интересующие нас размеры и углы.

Затяжки устанавливаются между висячими стропилами, чтобы уменьшить распирающие нагрузки на стены. Чем ниже стоит затяжка, тем больше от неё пользы. Т.е. тем меньше распирающей нагрузки приходится на стены. Но так как в нашем примере затяжки ещё выполняют роль потолочных балок мансардного этажа, то и высоту их расположения мы определяем исходя из нужной нам высоты потолков. Я взял эту высоту 2,5 метра (см. рис.5):

Рисунок 5

ШАГ 3: Изготавливаем шаблон нижнего запила стропил. Для этого берём обрезок доски нужного нам сечения длиной около метра, прикладываем его к мауэрлату под нашим углом наклона скатов 40° (ориентируйтесь по фронтону) и делаем разметку, как показано на рисунке 6:

Рисунок 6

Необходимые нам вертикальные и горизонтальные линии (показаны синим цветом) проводим при помощи уровня. Глубина запила 5 см.

Итак, делаем шаблон.

ШАГ 4: Устанавливаем коньковую доску, посредством которой все стропила будут связаны между собой. Для начала необходимо наметить место её установки.

Берём изготовленный ранее шаблон и прикладываем его к мауэрлату. Нас интересует размер, показанный на рисунке 7 (здесь он равен 18 см):

Рисунок 7

Нижнюю точку на мауэрлате назовём точкой «А».

Переносим полученный размер наверх фронтона, делаем разметку в соответствии с рисунком 8:

Рисунок 8

Правый нижний угол обозначим как точка «В». Теперь мы можем измерить расстояние от пола мансардного этажа до точки В (длина временных стоек).

Устанавливаем строго вертикально временные стойки из доски 50х200 и кладём на них коньковую доску такого же сечения. Под стойки для их фиксации можно положить доску, закреплённую простыми дюбель гвоздями к плитам перекрытия (см. рис.9). Сильно крепить не нужно, потом её уберём. Расстояние между стоек не более 3-х метров.

Рисунок 9

К фронтонам коньковую доску крепим металлическими кронштейнами. Устойчивость стоек обеспечивается укосинами.

Возможно, Вы могли где-нибудь видеть, как висячие стропила устанавливаются без коньковой доски (см. рис. слева). Мне этот способ прекрасно знаком, раньше мы тоже так делали.

Но когда попробовали вариант с коньковой доской, остановились на нём. Несмотря на то, что уходит какое-то время на установку стоек и коньковой доски, последующий монтаж стропил выполнять гораздо удобнее и быстрее. В итоге по времени Вы выигрываете. К тому же конструкция получается более устойчивая и более геометрически ровная.

ШАГ 5: Изготавливаем и устанавливаем стропила.

Стропило делаем так: берём доску нужной длины, прикладываем к одному концу шаблон, размечаем и делаем нижний запил. Затем рулеткой измеряем расстояние между точками «А» и «В» (см. рис.7-8). Переносим этот размер на нашу заготовку и делаем верхний запил. Угол, который нам нужен для верхнего запила, есть на нашем шаблоне (см. рис.10). У нас он равен 90°+40° = 130°

Рисунок 10

Таким образом мы ставим все стропила (см. рис.11)

Рисунок 11

Соединение стропил с мауэрлатом здесь выглядит не так, как было, например, Думаю, Вы уже поняли, что это обусловлено наличием распирающих нагрузок, которых в том варианте не было. Однако в будущих статьях Вы увидите, что такой вариант является всего лишь одним из возможных, а не единственно правильным. Мы будем использовать и более привычные нам запилы. Главное надёжно закрепить стропила на мауэрлате.

В верхней точке стропила будут выступать за коньковую доску. Можно вогнать между ними небольшие бруски, а можно оставить как есть. Это, в принципе, роли никакой не играет (см. рис.12):

Рисунок 12

К коньку стропила крепим гвоздями, либо саморезами. Каких либо дополнительных крепёжных элементов здесь ставить не обязательно. Вообще в данной конструкции благодаря нижнему запилу, стропила получаются как бы зажатыми между мауэрлатом и коньковой доской.

ШАГ 6: Устанавливаем затяжки.

Делаем их из досок того же сечения, что и стропила. Какие-то врубки и запилы здесь делать не обязательно. Затяжки делаем накладывающимися на стропила. Крепим их несколькими гвоздями и стягиваем резьбовой шпилькой диаметром 12-14 мм (см. рис.13):

Рисунок 13

Таким образом устанавливаем все затяжки и убираем наши временные стойки, на которые ставили коньковую доску:

Рисунок 14

Теперь можно догадаться о назначении маленьких окошек в верхней части фронтона. Через них будет осуществляться вентиляция утеплителя, который будет лежать на потолке полумансардного этажа (между затяжками).

ШАГ 7: Прикрепляем к нижним концам стропил кобылки карнизного свеса (см. рис.15). Делаем их из досок сечением 50х100 мм. Длину кобылки делаем такую, чтобы получить карнизный свес нужной нам ширины (40-50 см), и чтобы она накладывалась на стропило не менее чем на 50 см. Крепим кобылку несколькими гвоздями и стягиваем 2-мя резьбовыми шпильками. В средней части, для дополнительного упора на стену можно закрепить гвоздями либо саморезами к кобылке небольшой брусок.

Рисунок 15

Обратите внимание, в месте соединения кобылки свеса с мауэрлатом, мы не делаем на ней запил, т.к. это уменьшит её и без того не большое сечение. Здесь мы предварительно делаем небольшой пропил в самом мауэрлате (см. рис. 16):

Рисунок 16

Чтобы карниз получился ровным, используйте шнурку. Сначала поставьте крайние кобылки, затем натяните между ними шнурку и ставьте все остальные. На рисунке 17 шнурка показана синим цветом.

Рисунок 17

Шаг 8: Следующие действия нам уже известны по прошлым статьям. Выставляем кобылки на фронтон и крепим ветровые доски (см. рис. 18):

Рисунок 18

ШАГ 9: Сейчас мы можем оставить карнизы в том виде, в котором они находятся.

Давайте посмотрим ещё один вариант исполнения карнизных свесов (см. рис. 19):

Рисунок 19

Такие ʺсерьгиʺ делаются из дюймовых досок шириной 10-15 см. Крепим их при помощи саморезов.

Таким образом, теперь нам остаётся подшить к карнизам снизу пояса для сайдинга; закрепив на стропилах защитную плёнку, сделать контробрешётку и обрешётку; покрыть крышу кровельным материалом. Эти шаги мы рассматривали в прошлых статьях. Думаю, повторяться здесь и при рассмотрении других конструкций крыш в будущем, смысла нет.

Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж - одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.

Стропильная система: правила расчета и разработки

Стропильная система - несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.

При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:

1. Угол наклона крыши:
   • 2,5-10% - плоская кровля;
   • более 10% - скатная кровля.
2. Нагрузки на крышу:
   • постоянные - общий вес всех элементов «кровельного пирога»;
   • временные - давление ветра, тяжесть снега, вес людей, которые проводят на крыше ремонтные работы;
   • форс-мажорные, например, сейсмические.

Величину снеговых нагрузок рассчитывают исходя из особенностей климата региона по формуле: S=Sg*m , где Sg - вес снега на 1 м2, m -расчетный коэффициент (зависит от наклона кровли). Определение ветровой нагрузки базируется на таких показателях: тип местности, нормативы ветровой нагрузки региона, высота здания.

Коэффициенты, необходимые нормативы и расчетные формулы содержаться в инженерно-строительных справочниках

При разработке стропильной системы надо рассчитать параметры всех составляющих конструкции.

Элементы стропильной конструкции

Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:

Материалы для изготовления стропил

Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.

Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток - со временем стропила могут деформироваться, поэтому в несущую систему добавляют элементы из металла.

С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой - снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.

Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляцию

В промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.

Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции

Существуют два виды стропильных конструкций: висячие (распорные) и наслонные. Выбор системы определяется типом кровли, материалом перекрытия и природными условиями региона.

Висячие стропила опираются исключительно на внешние стены дома, промежуточные опоры не задействуются. Стропильные ноги висячего типа выполняют работу на сжатие и изгиб. Конструкция создает горизонтальное распирающее усилие, передающееся к стенам. При помощи деревянных и металлических затяжек можно снизить эту нагрузку. Затяжки монтируют у основания стропил.

Висячая стропильная система часто используется для создания мансарды или в тех ситуациях, когда пролеты на крыше составляют 8-12 м, а дополнительные опоры не предусмотрены.

Наслонные стропила монтируются в домах с промежуточной столбчатой опорой или дополнительной несущей стеной. Нижние края стропил фиксируются на внешних стенах, а их средние части - на внутреннем простенке или несущем столбе.

Установка единой кровельной системы над несколькими пролетами должна включать распорные и наслонные стропильные фермы. В местах с промежуточными опорами монтируют наслонные стропила, а где их нет - висячие.

Особенности обустройства стропил на разных крышах

Двускатная крыша

Двускатная крыша, согласно строительным нормам, имеет угол наклона до 90°. Выбор наклона во многом определяется погодными условиями местности. В районах, где преобладают обильные осадки лучше устанавливать крутые скаты, а там, где господствуют сильные ветра - пологие кровли, чтоб максимально снизить давление на сооружение.

Распространенный вариант двускатной крыши - конструкция с углом наклона 35-45°. Такие параметры специалисты называют «золотой серединой» расхода строительных материалов и распределения нагрузки по периметру здания. Однако в таком случае чердачное помещение будет холодным и здесь не получится обустроить жилую комнату.

Для двускатной крыши применяется наслонная и висячая стропильная система.

Шатровая крыша

Все скаты крыши имеют одинаковую площадь и одинаковый угол наклона. Конькового прогона здесь нет, а стропила соединяются в одной точке, поэтому монтаж такой конструкции достаточно сложен.

Шатровую крышу целесообразно устанавливать при выполнении двух условий:

• основание постройки квадратной формы;
• в центре сооружения имеется несущая опора или стена, на которую можно будет зафиксировать стойку, поддерживающую стык стропильных ног.

Создать шатровую крышу можно и без стойки, но при этом конструкцию надо усилить дополнительными модулями - стойками затяжками.

Вальмовая крыша

Традиционная конструкция вальмовой кровли предполагает наличие накосных стропил (диагональных), направленных к углам постройки. Угол наклона ската такой крыше не превышает 40°. Диагональные прогоны обычно делают с усилением, так как именно на них приходится существенная часть нагрузки. Изготовляют такие элементы из сдвоенной доски и прочного бруса.

Места стыковки элементов обязательно подпираются стойкой, которая повышает надежность сооружения. Опора располагается на расстоянии ¼ длины больших стропил от конька. На месте фронтонов двускатной крыши устанавливаются укороченные стропила.

Стропильная конструкция четырехскатной кровли может включать очень длинные диагональные элементы (более 7 м). В этом случае под стропила надо монтировать вертикальную стойку, которая будет опираться на балку перекрытия. В качестве опоры можно использовать шпренгель - балка располагается в углу крыши и фиксируется на смежных стенах. Шпренгельную ферму усиливают подкосами.

Ломаная крыша

Ломаные крыши обычно создаются для обустройства большей мансарды. Установку стропил при таком варианте кровли можно разбить на три этапа:

1. Монтаж П-образной конструкции - опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции - балки перекрытия.
2. Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
3. Монтаж стропильных ног.

Двухскатная крыша: установка стропил своими руками

Расчет угла наклона и нагрузок

Расчет двухскатной крыши конечно можно произвести самостоятельно, но все же лучше это доверить профессионалам, чтоб исключить погрешности и быть уверенным в надежности конструкции.

При выборе угла наклона надо учесть, что:

• угол 5-15° подходит не для всех кровельных материалов, поэтому сначала выбирают тип покрытия, а потом делают расчет стропильной системы;
• при угле наклона свыше 45° - возрастают материальные расходы на закупку составляющих «кровельного пирога».

Пределы нагрузки от воздействия снега колеблются от 80 до 320 кг/м2. Расчетный коэффициент для крыш с углом наклона меньше 25° составляет 1, для кровли с уклоном от 25° до 60° - 0,7. Это значит, что если на 1 м2 приходится 140 кг снежного покрова, то нагрузка на крышу со скатом под углом 40° составит: 140*0,7=98 кг/м2.

Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем - 40-50 кг/м2).

Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.

Монтаж мауэрлата и стропил

Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.

Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:

Установка стропил: видео

Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео

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:

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.

Возведение крыши – один из наиболее ответственных этапов строительства дома. К наиболее простым конструкциям относятся двускатные крыши с прямыми скатами. Если решено, что возводиться будет двухскатная крыша своими руками, то необходимо внимательно ознакомиться с пошаговой инструкцией и видео. Функциональные параметры кровли также зависят от правильного утепления, характеристик и качества монтажа финишного покрытия.

Подготовительный этап

Чтобы определиться с конфигурацией и размером крыши, необходимо учесть снеговую и ветровую нагрузку в имеющихся климатических условиях – чем меньше угол наклона, тем лучше конструкция противостоит нагрузкам. Но малый угол наклона (40 градусов и менее) не позволяет в полной мере использовать чердачное помещение.

Форма и конструкция крыши разрабатываются в соответствии с проектным планом дома: ключевые точки опоры стропильной системы кровли должны совпадать с линиями и точками расположения несущих конструкций нижележащего этажа. Таким образом, необходимо принять во внимание ширину дома, наличие продольной несущей стены по центру. Если чердак не планируют задействовать в качестве дополнительной полезной площади для постоянного или сезонного проживания, можно выполнить надежную крышу с наслонными стропилами. В этом случае стропила крепятся к коньковому прогону, который поддерживают стойки, опирающиеся на внутреннюю несущую стену.

Висячие стропила – наиболее практичный и экономичный вариант для легких построек. В этом случае стропильные ноги попарно связываются между собой ригелями – горизонтальными перемычками, которые обеспечивают необходимую жесткость конструкции. Система с висячими стропилами опирается на боковые стены сооружения.

Если ширина дома превышает 6 метров, помимо ригелей, который выступают в качестве основы для потолка, выполняется установка прогонов и стоек. Прогон представляет собой горизонтальный брус, выступающий в качестве дополнительной опоры для стропил, образующих скат кровли. Монтаж прогона требует использования стоек. Стойки, в свою очередь, опираются на лежни – специальный брус, уложенный вдоль ската. Лежни и стойки выполняют функцию каркаса стен мансардного помещения. Такая наслонная конструкция позволяет сделать мансарду или просторный чердак для хозяйственных нужд своими руками.

Если требуется строительство простой и надежной крыши, оптимально подходит двускатная конструкция с углом наклона 45-50°. Такая стропильная система пригодна для монтажа на жилых домах и постройках различного назначения. При расчете материалов необходимо принять во внимание, что стропильная система должна быть достаточно легкой, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на фундамент, но при этом прочной . Сечение пиломатериалов следует выбирать исходя из размеров стропильной конструкции.

Монтаж мауэрлата

Рассмотрим пошагово способ постройки своими руками крыши с наслонными стропилами и чердачным помещением. На первом этапе выполняется установка на продольных стенах дома верхней обвязки – мауэрлата. Обвязка воспринимает на себя давление всей кровельной системы и равномерно передает ее строительным конструкциям – стенам и фундаменту.

Мауэрлат изготавливается из бруса (сечением от 50×150 до 150×150 мм), обработанного специальными защитными средствами для предохранения от гниения и возгорания.

Мауэрлат можно делать различными способами :

• в кирпичную кладку вмуровывается катаная проволока, посредством которой брус закрепляется на стене (проволока продевается сквозь специально выполненные отверстия и плотно закручивается);
• в кладку вмуровываются длинные металлические шпильки диаметром от 12 мм;
• в верхней части стены выполняется монолитная бетонная балка с вмурованными стальными шпильками.

Шпильки должны располагаться с шагом не более 120 мм. Высота выступающего конца крепежного элемента должна на 20-30 мм превышать суммарную толщину гидроизоляции и бруса, в котором следует заранее сделать отверстия. Брус надевается на шпильки и плотно притягивается гайками с широкими шайбами.

Возведение стропильной системы

Стропильная система, которую можно сделать своими руками, состоит из целого ряда элементов, объединенных в единое целое. Стропильная А-образная ферма является жесткой конструкцией, работающей «на распор». Если строительство крыши ведется на брусовом доме, противоположные стены следует укрепить стяжками из бруса 100×150 мм на уровне балок потолочного перекрытия. Это делают, чтобы стены не раздвинулись под нагрузкой.

На потолочное перекрытие укладываются лежни – дополнительные элементы из бруса 150×150 мм или более, которые служат опорой для стоек и перераспределяют точечную нагрузку на поверхность перекрытия. Укладку лежней своими руками следует делать по линиям расположения стен будущего чердачного помещения. Если чердак не планируется использовать, лежень может быть уложен непосредственно под коньком для монтажа опорных стоек. При необходимости можно делать сращивание бруса, но только в местах, где стык будет лежать на балке. Шиповое соединение укрепляется скобой или металлической пластиной.

Повторяющиеся детали стропильной системы следует делать полностью идентичными друг другу, чтобы построить равнобедренную двускатную крышу, вес которой будет распределяться равномерно даже под атмосферными нагрузками . С этой целью своими руками изготавливаются шаблоны одинаковых деталей.

На перекрытии дома раскладываются доски 50×150 мм, изготавливается треугольник необходимой высоты из двух стропильных ног и доски-стойки (ее длина соответствует высоте будущей крыши), соединенных гвоздем. Вдвоем или втроем конструкция поднимается - стойка устанавливается на центральной оси перекрытия, стропила устанавливаются на мауэрлат.

В процессе подготовки шаблона можно удлинять элементы, варьируя высоту крыши и выбирая наиболее подходящий вариант.

Определившись с размерами, необходимо сделать фигурные запилы на стропилах в местах их контакта с обвязкой. Стропильная нога должна жестко упираться в мауэрлат. Существует целый ряд способов крепления, следует выбрать наиболее удобный и надежный, желательно использовать металлические накладки. С тонкостями технологии можно ознакомиться по видео. Получившая стропильная конструкция в дальнейшем выступает как шаблон, а доска-опора помогает контролировать высоту установленных ферм.

Фронтон

Фронтон представляет собой продолжение стены, ограниченное скатами кровли. Если предусмотрена двускатная крыша, фронтоны дома имеют форму треугольника. При монтаже стропильной конструкции в первую очередь устанавливаются крайние фермы, которые в дальнейшем служат каркасом для фронтонов. Необходимо строго проверить вертикальность конструкций и проследить, чтобы они имели одинаковую высоту. В верхней части фронтонов крепится коньковый прогон, к которому в дальнейшем монтируются остальные стропильные конструкции.

Обычно фронтоны зашиваются после окончания кровельных работ, но это можно сделать и на более раннем этапе. Монтаж досок 50×100 или 50×150 мм выполняется в вертикальном или горизонтальном направлении. Фронтон, который можно построить своими руками, нередко снабжается окнами.

Необходимо предусмотреть и утепление фронтонов.

Утепление крыши и монтаж кровли

На стропильную систему набивается обрешетка, шаг которой рассчитывается исходя из характеристик кровельного материала – его размеров и жесткости, способа монтажа. Если предусмотрено использование гибких материалов (битумной черепицы, пленки ПВХ, рулонных битумных кровель), необходимо делать сплошной ровный настил.

К утеплению крыши необходимо отнестись максимально внимательно, так как в противном случае тепловые потери будут весьма существенны. Обычно двускатная кровля сразу выполняется с учетом применения тех или иных материалов для утепления – при строительстве стропильной системы своими руками шаг стропил рассчитывается относительно ширины листового утеплителя. Это позволяет построить крышу с минимальными экономическими затратами, так как материал для утепления не придется резать. Кроме того, данный подход ускоряет и упрощает монтаж системы утепления и пароизоляции.

В этом качественном видео можно подробно увидеть, как сделать двускатную крышу самостоятельно и убедиться, что в этом нет ничего сложного.

Крыша с двумя скатами – самая распространенная и горячо любимая соотечественниками конструкция. Она прекрасно сочетается с нашими ландшафтными данными, при идеальном исполнении безупречно защищает владельцев от всех возможных погодных невзгод. В двухскатном семействе множество разновидностей, сооружаемых над деревянными и каменными коробками. Их строители придерживаются общих технологических принципов.

Однако в зависимости от материала стен и проектной специфики здания ряд отличий все же имеется. Ярким примером является обустройство домов с полумансардами. Если решено, что сооружаться будет двухскатная крыша своими руками над подобным объектом, с особенностями строительства следует в подробностях ознакомиться.

Для сооружения крыш с двумя скатами есть огромное количество разнообразных решений. Возводят их над квадратными и прямоугольными коробками разной этажности, устраивают с чердаками и без чердаков.

Двускатная технология применима в обустройстве домов с мансардами, если традиционный не устраивает владельцев по эстетическим, архитектурным или чисто техническим причинам. Чаще всего так поступают, если коробки строений сложены из кирпича или бетонных блоков, реже, если стопы строений брусовые или бревенчатые.

При сооружении крыши «углом» над постройкой с половинчатой мансардой стенки коробки заменяют нижний ярус стропильных ног. Стропила в таких ситуациях опираются не на прогонные конструкции, характерные для мансардной методы, а прямо на стены через мауэрлат.

Фронтоны в подобных случаях принято возводить до строительства крыши и выкладывать целиком из одного материала. Частичная обшивка верхней части фронтонной стены смотрится некрасиво и редко употребляется даже с целью экономии.

Стропила двухскатных крыш для домов с фронтонами выполняют привычную для них работу:

• Служат каркасом крыши, необходимым для формирования скатов.
• Распределяют компоненты кровельного пирога.
• Удерживают внутреннюю обшивку потолка и верхней части стен мансарды.

Несмотря на факт участия в обустройстве мансарды, стропильные системы коробок с фронтонами не относятся к разряду ломаных. Чердак как таковой они не формируют, на основании чего не входят в категорию чердачных. Следовательно, устраиваются простейшими способами без потолочных балок.

Наличие фронтонов позволяет сократить немалую часть элементов, обеспечивающих жесткость конструкции. Они предотвращают смещение конструктивных составляющих и гарантируют статичность. К тому же сами фронтоны нередко служат компонентами стропильной системы.

В другой статье мы уже выяснили, что в обустройстве строений с цельными фронтонами применяются стандартные , т.е. висячая и наслонная схемы устройства стропильных систем.

Выбор схемы напрямую связан с архитектурным решением основной части дома:

• Если имеется возможность установить коньковый прогон для опирания верхнего края стропилин, они сооружаются согласно наслонной методике.
• Если коньковый прогон установить невозможно, стропильные ноги сооружаются висячим способом.

Установка прогона позволяет существенно разгрузить стропильную систему, потому наслонная схема предпочитается в строительстве малоэтажных домов. В традиционных стропильных каркасах прогон опирают на предназначенную для него конструкцию, которая устанавливается на внутреннюю несущую стенку дома или на ряд опорных столбов.

Однако прогонные конструкции и столбы, расположенные внутри постройки, ощутимо мешают в обустройстве полезного пространства: сокращают площадь помещений и под крышей, и в пределах основной части здания. Вот тут-то и проявляются преимущества коробки с фронтонами – они вполне пригодны в качестве надежных опор под прогон, заменяющих громоздкие опорные сооружения.

Прогон, по сути, мощная балка, проложенная от одной вершины двухскатной крыши к другой. Балка может быть сшита из доски, выполнена из клееного бруса или бревна, скошенного на два или четыре канта. Найти материал для прогона более 6м довольно проблематично. Да и цельнодеревянные длинномерные прогоны устанавливать неразумно, т.к. они под весом будут значительно прогибаться. В таких случаях под прогон монтируют разгружающую шпренгельную ферму, а балку разделяют на два отрезка.

Кроме неудобств с устройством длинных прогонов наслонная технология заставляет задуматься о транспортировке увесистой балки к месту установки и крепления. Для тех, кто думает, как сделать двухскатную крышу так, чтобы вышло недорого, перемещение цельного бруса или бревна на крышу без тяжелой строительной техники станет серьезной проблемой. Если решения у проблемы не находится, оптимальный выбор – висячая технология с устройством стропильных ферм прямо на объекте.

Висячий метод не связан с необходимостью установки конькового прогона, но и не отвергает напрочь его использование как элемента соединения отдельных составляющих в единую систему. Стропильные конструкции висячей категории сооружают преимущественно при перекрытии небольших пролетов. В ряде случаев это единственный выбор из-за невозможности установить дополнительную опору под длинномерный прогон.

Будем считать, что с выбором наслонного или висячего метода сооружения двухскатной крыши углом над домом с каменными фронтонами, самостоятельные строители определились. Тогда следует ознакомиться с одинаковыми для обеих технологий этапами работ.

Вместо привычной мауэрлатной обвязки на стены постройки с фронтонами укладывается два параллельных бруса. Монтируются они заподлицо с внутренней вертикальной поверхностью. К кирпичным стенам брусья мауэрлата крепятся либо анкерными болтами, либо скобами к пробкам их древесины, заложенным при возведении стен. Мауэрлат на бетонных коробках фиксируют через заранее залитый армированный бетонный пояс.

В качестве покрытия крыш над домами с фронтонами используют все виды материалов, применяемых в обустройстве скатных конструкций с соответствующими типами обрешетки. Выбор кровли определяют личные предпочтения владельцев и угол наклона основных элементов крыши. Для отделки крутых скатов приемлем штучный материал, для пологих скатов крупнолистовые и рулонные покрытия.

Вариант #1 – сооружение по наслонной схеме

Основная задача реализации наслонной схемы строительства крыши над коробкой с фронтонами заключается в установке конькового прогона, который может быть:

• Замурованным во фронтонные стенки. Торцы прогона укладываются в созданные специально под них ниши на деревянные подкладки. С обоих краев балка отесывается под углом 60º и окутывается рубероидом или подобным гидроизоляционным представителем. Между материалом стены и деревянной подкладкой аналогично должна быть гидроизоляционная прослойка. Отесанные торцы балки не нужно ничем обертывать, чтобы обеспечить вентиляцию. Деревянным краям прогона в нишах запрещено лежать впритык со стенками, чтобы из-за разницы в теплотехнике материалов не появился конденсат с последующим гниением древесины.
• Пропущенным через стены. Прогон укладывается в сквозные отверстия, устроенные в стенах. По аналогии древесину от материала стены обязана отделять водоотталкивающая прослойка. Сначала настилается гидроизоляция, затем устанавливается деревянная подкладка, сверху которой располагается прогон, обернутый в месте пересечения стены гидроизоляцией.

Второй вариант с пропущенным через стенки коньковым прогоном считается предпочтительным в отношении распределения напряжений. Находящиеся снаружи коробки края балки работают как консоли, стремящиеся выгнуть балку вверх. Действующая на прогон в пределах пролета нагрузка старается прогнуть его вниз.

Направленные в противоположные стороны силы компенсируются, в результате пропущенный через стенки прогон практически не провисает и не деформируется. Второй внушительный плюс: выпуски балки за контур постройки самопроизвольно создают свес кровли. Хотя в первом варианте свес достаточно просто формируется путем выноса краев обрешетки за периметр коробки.

Для изготовления прогонов и с последующим встраиванием в стены, и с пересечением их лучше использовать бревно. В нем сохранена структура волокон. Потому и несущая способность выше, чем у клееного бруса или собранной из доски балки.

Высоту установки прогона выбирают согласно архитектурным особенностям крыши. Чаще всего на мансардных объектах располагают в 2,2-2,5м от запланированной линии пола над перекрытием первого этажа.

Применение наслонной технологии заставляет обращать пристальное внимание на стены, предназначенные служить опорой для прогона. Особенно, если под нишей или сквозным отверстием располагается окно. Над оконным проемом независимо от его размера необходимо устроить не менее 6 рядов кладки с армирующей сеткой. Над проемами в бетонных стенах должны быть ж/б перемычки.

Вариант #2 – устройство крыши висячим методом

Согласно висячей схеме сооружения крыши с двумя скатами стропильные ноги ее каркаса опираются исключительно на стены строения. В простейших висячих конструкциях коньковый прогон вообще не присутствует, но в более ответственных системах может быть использован в качестве направляющей для верха стропильных ног. Т.к. он выполняет функцию вспомогательного элемента, никаких опорных конструкций не предусмотрено. Фронтоны тоже не играют опорной роли: коньковая балка прикрепляется к ним, но не передает нагрузку от веса кровли.

Ввиду того, что крыша сооружается над половинчатой мансардой с частично возведенными стенками, затяжки переносятся выше – на уровень потолочных балок. Путем установки затяжек частично компенсируется распор, передаваемый нижними пятками стропильных ног стенам через мауэрлат. Однако при превышении нагрузки на кровельную систему на мауэрлат все равно будут действовать распирающие силы, выталкивающие брусья за пределы постройки. Потому при сооружении висячих стропильных систем для полумансард крепеж мауэрлата устанавливают чаще и дублируют анкера металлическими пластинами.

Рассмотрим пример устройства крыши по висячим стропильным фермам. Угол установки стропильных ног, формирующих каркас скатов, 40º. Крыша сооружается без утепления, но при желании между стропилами можно уложить теплоизоляционные плиты или маты. Шаг установки стропилин для теплых крыш определяет ширина элементов утеплителя. В рассматриваемом случае он вполне подходящий, равен 60см.

Для изготовления стропилин запасемся доской 50×200мм. Аналогичный материал подойдет для устройства прогона, т.к. ощутимой нагрузки он испытывать не будет. Мауэрлат сделаем из бруса 100×200мм.

Первый этап работ по устройству стропильного каркаса двухскатной крыши по висячей технологии проведем следующим образом:

• Изготовим шаблон нижнего узла для крепления висячей стропильной ноги. Произвольный обрезок доски с сечением материала, заготовленного для производства стропилин, прикладываем к мауэрлату под углом, соответствующим углу наклона скатов. Ориентируемся на уклон фронтона, в нашем случае он составляет 40º. Чертим на обрезке вертикали и горизонтали так, чтобы с внутренней стороны получился «зуб» длинной 5см. Очерченные направления проверяем уровнем, затем по полученным линиям делаем запилы.
• С помощью изготовленного шаблона найдем и отметим точки крепления конькового прогона, выполняющего вспомогательную функцию в нашем примере. Устанавливаем отрезок с запилами на мауэрлат и очерчиваем горизонтальную линию от основания выпиленного нами «зуба» до фронтона. От полученной на фронтоне точки вверх проводим вертикаль. Измеряем вертикальный отрезок, очерченный по фронтону. В примере он составляет 18см.
• Полученное расстояние нужно перенести в верхнюю часть фронтона. На эти 18см опустится нижняя грань коньковой доски. Не забываем, что откладываются они не от самой вершины. Для точности необходимо в вершине начертить равносторонний треугольник, основание которого будет равно ширине доски.
• От нижних углов условного треугольника откладываем вертикальные отрезки длиной по 18см. По полученным точкам вычерчиваем прямоугольник для установки кронштейна под коньковый прогон. Крепим кронштейны, не забывая перед фиксацией проверять направления отвесом и уровнем.
• Измеряем расстояние между низом прямоугольника и линией пола мансарды. Оно необходимо для изготовления временных опор.
• Монтируем временные стойки на уложенную на пол мансарды такую же временную доску. Для удобства опоры фиксируем вспомогательными укосинами. Расстояние между опорами примерно 3м.
• Устанавливаем коньковый прогон на опоры так, чтобы торцы его закрепились в кронштейнах.

Устройство прогона облегчит работы в дальнейшем, ведь опираться верхом стропилины будут непосредственно на него. Временные опоры, укосины и своеобразный лежень по завершению строительства нужно будет демонтировать.

После возведения основы стропильного каркаса приступаем к сооружению висячих стропильных ферм:

• Пользуясь шаблоном, очерчиваем и запиливаем нижний узел на будущей стропильной ноге.
• Измеряем расстояние от края выпиленного зуба до нижней грани конькового прогона. На приложенных к описанию рисунках необходимые для измерения точки обозначены литерами А и В.
• Измеренное расстояние откладываем от зуба на заготовке стропильной ноги и отмечаем точку. От нее чертим линию под углом 130º, получив ее сложением 90º и величины угла наклона скатов 40º.
• Готовую стропилину устанавливаем на предназначенное ей место. К коньковому прогону крепим гвоздями или саморезами, к брусу металлическими уголками с усиливающей перемычкой или скобами.
• Следуя опробованному на практике алгоритму, устанавливаем стропилины с обеих сторон скатной крыши. Народные технологии велят изначально монтировать крайние стропила и натягивать между ними шнурку ради ориентира. Затем по шнурке выставляется весь ряд стропилин. Верхушкам стропильных ног разрешено слегка возвышаться над коньковым прогоном. В подобном расположении ничего предосудительного и требующего переделки нет. Если смущает зазор, образованный между вершинами стропилин, его можно банально заполнить бруском.
• От пола до стропильной фермы откладываем вверх 2,5м и отмечаем точки на каждой стропильной ноге.
• Крепим по отмеченным точкам горизонтально доску того же сечения, что использовали в изготовлении стропильных ног. Фиксируем парой-тройкой гвоздей и стягиваем шпилькой Ø 12-14мм.

После установки положенного количества затяжек, соединяющих каждую пару стропилин, временные опоры и укосы убираем и приступаем к реализации третьего этапа работ – формированием карнизных и фронтонных свесов:

• Из доски сечением 50×100мм изготовим кобылки, создающие карнизные свесы скатов. Длину кобылок рассчитываем так, чтобы приблизительно 50см их длины сбоку накладывалась на стропило, а с противоположной стороны оставалось свободных 40-50см для создания свеса запланированной ширины.
• Прикладываем кобылку к стропилине. При необходимости, если кобылка не устанавливается в одной плоскости со стропильной ногой, отмечаем на мауэрлате место и делаем пропил. Врубку на кобылке делать не рекомендовано, т.к. она ослабит неширокий материал.
• Устанавливаем кобылки, соблюдая уже проверенную методу. Сначала крепим крайние, между которыми натягиваем строительный шнур. Со стропилами стягиваем их парой шпилек, а чтобы не смещались и не раскачивались, фиксируем положение кобылок отрезком бруска, прикрученного саморезом к стене.
• По шнурке отмечаем торцы кобылок и запиливаем их строго вертикально.
• Выставляем кобылки на фронтоны, не забывая прокладывать гидроизоляцию между деревянными деталями крыши и кирпичной стеной. Шаг установки фронтонных кобылок 0,8-1,0м в зависимости от веса кровли.

В завершении периметр обшиваем ветровой доской, а снизу устанавливаем пояса под сайдинг.

По готовой стропильной системе стелется гидроизоляция и устраивается контробрешетка. Затем сплошная либо разреженная обрешетка в зависимости от типа покрытия, выбранного для обустройства крыши. Если запланирована Ролик пополнит «копилку» полезных сведений мастеров, желающих своими руками построить простую двухскатную крышу – видео-сюжет в доступной наглядной форме знакомит с этапами процесса:

Варианты устройства крыш с двумя скатами для мансарды непросты, но чрезвычайно интересны. Главное в нелегком деле домашнего мастера – изучить и понять принципы сооружения. Овладев полезными знаниями, можно без опаски приступать к подтверждению их практикой. Результат усилий теоретически «подкованного» исполнителя будет безупречен.