Обзор видов и типов установки стропильных систем для двухскатной крыши

Какие элементы еще понадобятся

Двухскатная крыша считается несложной конструкцией, но чтобы возвести все правильно, следует знать все ее компоненты. В каркас, кроме самих стропил, входят и другие элементы, а именно:

1. Мауэрлат. Этот элемент системы расположен по верхнему периметру стен. Он служит для того, чтобы равномерно распределять нагрузку от двухскатной крыши. Именно в него упираются стропила. Для мауэрлата применяется брус с сечением 15 на 15 сантиметров.
2. Прогон. Это балка, которая поддерживает верхние концы стропильных пар. Здесь, как и в случае с мауэрлатом, используется деревянный брус.
3. Затяжка — элемент, использующийся в висячих системах. Затяжка соединяет нижние концы стропил.
4. Лежень – это необязательный элемент. Он представляет собой деревянную балку, которая служит основанием для упоров подкосов.
5. Стойки. Они применяются в наслонной стропильной системе. Стойки поддерживают коньковый прогон.

Также могут применяться и другие элементы. Например, для усиления всей конструкция используются подкосы, ригели и так далее. Также применяются кобылки – это удлинение стропил, которое составляет свес двухскатной крыши.

Конструкция стропил двускатной крыши

Есть два главных типа стропильных систем для двускатной крыши: наслонная и висячая. В первом случае имеются центральные опоры, упирающиеся в продольную внутреннюю перегородку здания. Во втором случае таких опор нет и чердачное пространство свободно. В устройстве стропильной системы двухскатной крыши можно выделить некоторые основные детали, изготовленные из брусков различного сечения:

мауэрлат служит для передачи нагрузки всей крыши на внешние стены здания. Он имеет вид квадратного в сечении бруса со стороной от 100 до 150 мм. К кирпичным или бетонным стенам его крепят с помощью анкеров, а в случае деревянных стен, роль мауэрлата могут играть брусья или бревна верхнего ряда внешних стен. В такой ситуации крепление стропил к мауэрлату производится сразу же без дополнительных элементов;

Элементы конструкции стропильной системы

• стропильная нога – это наклонная балка из бруска с сечением 150х50 мм, соединяющая конек и мауэрлат. На этот элемент ложится основная нагрузка всей кровли, поэтому стропильные ноги нужно располагать на расстоянии 60-120 см. между собой, в зависимости от вида материала для кровли и планируемых нагрузок;
• лежень представляет собой брус, аналогичный мауэрлату, лежащий на внутренней перегородке. В него опираются центральные стойки. У висячей стропильной системы двухскатной крыши, устройство которой несколько отличается от наслонной, этот элемент отсутствует;
• затяжка соединяет между собой две противоположные стропильные ноги в висячей системе, образуя вместе с ними треугольник. Служит для того, чтобы они не разъехались;

Стропила двускатной крыши

• стойки подпирают конек и упираются в центральную несущую стену здания. Они принимают часть нагрузки всей кровли и передают на стену. Изготавливают стойки из бруса;
• подкосы соединяют стропильные ноги с жесткими несущими элементами: стойками и затяжками. Это в несколько раз увеличивает жесткость конструкции;
• обрешетка набивается на стропила двускатной крыши сверху. Делают ее из досок толщиной до 30 мм. Может быть сплошной, разреженной и из листовых материалов. Обрешетка несет функцию опорной плоскости для кровли, а также придает дополнительную жесткость всей стропильной системе двухскатной крыши. Устройство обрешетки того или иного типа зависит от требований, предъявляемых к кровельному материалу;

Стропильные системы наслонного типа

• конек – это брусок, соединяющий все стропильные ноги в местах их крепления друг к другу в верхней части крыши. Он имеет горизонтальное расположение;
• свесом называется, выступающая за стены до 40 см, часть стропильных ног. Он нужен для того, чтобы дождевая вода не мочила стены;
• кобылки – это дощечки, прибиваемые к стропильным ногам в случае отсутствия свеса. Они играют роль удлиняющих элементов.

Полезный совет!Использовать кобылки предпочтительнее, чем делать длинные стропильные ноги. Сгнившую кобылку заменить гораздо проще и дешевле. Ведь в этом случае не придется разбирать всю кровлю.

Стропильные системы висячего типа

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши

Постройка крыши любой сложности своими руками предполагает знания назначения основных конструктивных элементов.

Места расположения элементов показаны на фото.

Элементы стропильной системы двухскатной крышиЭлементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 2Элементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 3

Мауэрлат. Предназначен для распределения нагрузки от стропильной системы на несущие стены здания. Для обустройства мауэрлата выбирается брус из прочной древесины. Предпочтительно лиственницы, сосны, дуба. Сечение бруса зависит от его вида – цельный или склеенный, а также от предполагаемого века конструкции. Наиболее популярные размеры 100х100, 150х150 мм.

Совет. Для стропильной системы из металла мауэрлат также должен быть металлическим. Например, швеллер или двутавровый профиль.

Стропильная нога. Основной элемент системы. Для изготовления стропильных ног используется прочный брус или бревно. Соединенные сверху ноги образуют ферму.

Силуэт стропильной фермы определяет внешний вид строения. Примеры ферм на фото.

Варианты фермы стропильной системы крыши

Важное значение имеют параметры стропил. О них речь пойдет чуть ниже

Затяжка — соединяет стропильные ноги и придает им жесткость.

Прогон:

Коньковый прогон, монтируется в месте примыкания одного стропила к другому. В дальнейшем на него будет установлен конек крыши.

Боковые прогоны, они обеспечивают ферме дополнительную жесткость. Их количество и размер зависят от нагрузки на систему.

Стойка для стропил — вертикально расположенный брус. Также принимается на себя часть нагрузки от веса крыши. В простой двускатной крыше обычно располагается по центру. При значительной ширине пролета – по центру и по бокам. В несимметричной двускатной крыше – место установки зависит от длины стропила. При ломанной крыше и обустройстве одной комнаты на мансардном чердаке – стойки располагаются по бокам, оставляя свободным пространство для перемещения. Если комнат предполагается две – стойки находятся по центру и по бокам.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши показано на рисунке.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши

Подкос. Служит опорой для стойки.

Совет. Установка подкоса под углом в 45° существенно снижает риск деформации от ветровой и снеговой нагрузки.

В регионах со значительной ветровой и снеговой нагрузкой устанавливают не только продольные подкосы (находящиеся в одной плоскости со стропильной парой), но и диагональные.

Лежень. Его назначение служить опорой для стойки и местом крепления подкоса.

Обрешетка. Предназначена для передвижения во время строительных работ и фиксации кровельного материла. Устанавливается перпендикулярно по отношению к стропильным ногам.

Совет

Важное назначение обрешетки — перераспределение нагрузки от кровельного материала на стропильную систему.. Наличие чертежа и схемы с указанием месторасположения всех перечисленных конструктивных элементов поможет в работе

Наличие чертежа и схемы с указанием месторасположения всех перечисленных конструктивных элементов поможет в работе.

Совет. Обязательно добавьте в схему стропильной системы двухскатной крыши данные об устройстве прохода вентиляционной шахты и дымовой трубы.

Выбор материала для стропил

При расчете материала на двухскатную крышу нужно выбирать качественную древесину без повреждений и червоточин. Наличие сучков для балок, мауэрлата и стропил не допускается.

Для досок обрешетки сучков должно быть минимум, при этом они не должны выпадать. Древесина должна быть прочной и обработанной необходимыми препаратами, которые повысят ее свойства.

Совет. Длина сучка не должна превышать 1/3 толщины бруса.

Плюсы и минусы двухскатной кровли

Крыша каркасного дома, которая формируется при помощи двух скатов обладает рядом преимуществ, облегчающих монтаж и увеличивающих скорость работ. Такую конструкцию имеет большинство домов именно за счет своих положительных качеств.

К плюсам такой системы возведения относятся:

• простота конструкции (монтаж можно выполнить своими руками);
• удобное применение листового материала за счет отсутствия элементов подрезки (материал кратно ложится на скат);
• надежность кровли, так как на ней нет таких сложных элементов как ендовы и примыкания, а присутствует одни конек;
• простота устройства водостоков (всего две линии по двум сторонам);
• самоочищение скатов кровли от снега;
• равномерное распределение нагрузки от веса конструкции по периметру всего здания.

Отрицательных сторон такая система практически не имеет, разве что существует необходимость соблюдения оптимального уклона скатов, а это в пределах 35 – 40 градусов. Меньший угол не даст сводного схождения снега, больший — увеличит парусность конструкции.

Типы стропильных систем

Самым используемым и до сих пор очень популярным является двускатная крыша. Это самая простая форма с точки зрения строительства.

Еще одним преимуществом двускатных крыш является возможность большого чердака, который может быть освещен фасадными окнами в фронтонах в сочетании с мансардными окнами, что невозможно, например, с шатровыми или шатровыми крышами. Двускатная крыша также обеспечивает самое большое пространство из всех упомянутых на чердаке.

Устройство несущих конструкций двускатной крыши зависит в основном от:

1. Форма крыши: классическая треугольная, вальм, полушатер, мансарда и т. д.
2. Уклон крыши.
3. Расположение несущих стен внутри планировки.

Со статической точки зрения элементы фермы характеризуются наклонными элементами (стропилами), испытывающими давление и изгиб. При больших уклонах стропил (например, 50° ÷ 60°) нагрузка от кровельной обшивки передается в основном давлением. При меньших наклонах (например, около 30°) изгибающая нагрузка преобладает.

Конструкции стропильной системы различаются в основном по дизайну или инженерному решению и по материалам.

По дизайну:

По материалам:

• Деревянная;
• Стальная;
• Железобетонная.

Проектирование конструкции

Разработка конструкторской документации позволяет произвести расчет потребности материалов. На начальном этапе требуется задать угол установки стропил с учетом типа кровельного материала. Необходимо избегать сращивания балок, поскольку линия стыка снижает прочность каркаса. При определении потребности предусматривают запас материалов в пределах 10% (например, на случай брака при нарезке заготовок).

Проектирование двухскатной крыши.

Выполнение расчетов

Для проведения расчетов можно использовать онлайн-калькулятор, позволяющий:

• определить площадь крыши и массу каркаса (с учетом размеров бруса);
• высчитать угол установки скатов с учетом характеристик кровельного материала;
• найти длину направляющих и минимальное сечение бруса, который выдержит расчетные нагрузки;
• высчитать число вспомогательных элементов для выполнения обрешетки или заделки фронтонов.

Собственнику дома необходимо определить габариты помещения и толщину стен, от которой зависит сечение бруса несущей рамы. Если планируется установка слоя гидроизоляции или теплозащиты, то следует включить в расчеты материал на обустройство дополнительной обрешетки.

Особенности конструкции двускатных кровель

Такая кровля состоит из двух наклонных плоскостей, расположенных под определённым углом. По торцевым стенкам устраиваются фронтоны, являющиеся вертикальным продолжением стен. По форме они представляют собой равнобедренные или произвольные треугольники, если скаты устроены под разными углами к горизонтали. В случае устройства двускатной ломаной крыши, фронтоны имеют форму трапеций.

При построении кровли создаётся стропильная система, являющаяся опорным элементом кровельного пирога. Стропильная система может быть выполнена в виде висячих стропил, если внутри коробки здания нет капитальных перегородок. При их наличии устраивается настильный каркас, когда пролёт опирается на три и более точек.

В зависимости от конфигурации здания двухскатная крыша может возводиться по разным схемам

Создание каркасного фронтона

Прежде чем приступить к оформлению фронтона, нужно устроить обрешётку и настелить финишное покрытие кровли.

При формировании обрешётки учитывается вид будущего кровельного покрытия. Её изготавливают из обрезной доски толщиной 25 миллиметров. Обрешётка бывает:

1. Сплошная — доски набиваются на расстоянии 2–4 сантиметра одна от другой. Применяется при использовании черепицы или мягкой кровли.
2. Разреженная — расстояние между досками составляет 15–25 сантиметров. Такая обрешётка устраивается под металлочерепицу, профнастил, шифер и другие подобные материалы.
3. Редкая — расстояние между досками составляет от 0,6 до 1,2 метра. Используется при длине листов покрытия, равной длине ската со свесом. Такое покрытие делается только под заказ.

Обрешётку следует вывести за фронтонные стропила для устройства свеса.

На фронтальных стропильных фермах монтируется каркас для крепления материала лицевой отделки

Монтаж кровельного покрытия

Перед настилкой обрешётки производится утепление крыши и настилка влагозащитного слоя. Далее:

1. Укладывается покрытия кровли. Последовательность установки — снизу вверх порядово. Прямолинейность первого ряда контролируется по натянутому шнуру.
2. Крепление кровельных листов производится самонарезающими винтами с использованием амортизирующих прокладок.

При установке финишного покрытия кровли нельзя экономить на крепёжных изделиях, защитный слой должен быть прочным, способным противостоять ветровым и снеговым нагрузкам.

Листы металлочерепицы настилаются снизу вверх, начиная с угла крыши

Монтаж фронтонов

Обрешётка каркасных фронтонов делается исходя из характеристик материала, предназначаемого для лицевой отделки. Для этого могут быть использованы такие изделия:

1. Вагонка.
2. Блок-хаус.
3. Плитные материалы, такие как водостойкая фанера, плита ОСП, плоский шифер, цементно — стружечная плита и т. д.
4. Сайдинг виниловый или металлический, а также другие отделочные материалы.

После установки обрешётки необходимо настелить влагозащиту из полиэтиленовой плёнки толщиной 200 микрон. Её можно закрепить строительными скобами. Эта работа выполняется снаружи. По плёнке можно обшивать наружную поверхность выбранным отделочным материалом.

Фронтоны нужно утеплять рулонными или плиточными утеплителями. Толщина защитного слоя должна быть не менее 10 см, а для районов с холодным климатом — не менее 15 см. Поверх утеплителя натягивается внутренний влагозащитный слой из плёнки.

Поверх неё набивается обрешётка для лицевой отделки, для чего используются бруски размером 50х50 миллиметров. Отделка всего здания производится одновременно, после утепления кровли.

В процессе облицовки фронтона устанавливаются окна, если они предусматриваются проектом, а в некоторых случаях и двери.

Фронтон деревянного дома с двухскатной крышей чаще всего отделывается вагонкой

Советы от профессионалов

Если вы решили возводить кровлю самостоятельно, то вам наверняка пригодятся некоторые советы, которые не только облегчат ваш труд, но и увеличат эксплуатационный период вашей крыши в целом.

• Рассчитать конструкцию правильно – задача не легкая, но даже если она выполнена верно, нарушить ее можно при неверном креплении. Поэтому монтируя стропильные ноги на свои места выполните работу со всей ответственностью. Для повышения навыков вы можете прочитать информацию в сети, либо пригласить на объект знающего человека;
• Шаг стропильных ног никак не должен влиять на теплоизоляцию. Стоит помнить, что плиты способны немного изменяться в своих размерах. Воспользуйтесь этим и впихните их максимально плотно. В строительном магазине существуют стандартные размеры плит утеплителя в 60, 80, 100 и 120 сантиметров;
• Для большинства крыш, уклон которых менее 45 градусов, есть необходимость включения веса рабочего в расчет. Что касается более острых кровель, то в этом нет необходимости, следовательно, можно уменьшить шаг стропильных ног на 20%;
• Воспользуйтесь современными технологиями и рассчитайте вашу крышу при помощи онлайн-калькуляторов. Все что вам нужно – это ввести точные параметры;
• Нормативные документы касательно ветровой и снеговой нагрузки вы можете найти в сети или у мастеров на стройке;
• Любая древесина, используемая в целях строительства должна быть максимально высушена. Это позволит избежать ее деформации в последующем.

Крыша здания – один из самых важных элементов всего здания. Если вы начнете экономит на кровельном пироге, то вскоре вам грозит дорогостоящий ремонт, который затронет не только данный участок, но и все здание в целом. Поэтому если вы хотите получить максимальный эксплуатационный период от вашего уюта, то не стоит использовать некачественные материалы.