Монтаж и сборка стропильной системы – проводим самостоятельно

Из чего состоит крыша двускатного типа?

Двускатная крыша представляет собой две наклонные поверхности, образующие прямоугольную форму. Именно благодаря такой конструкции все осадки в виде дождевой или талой воды не скапливаются, а стекают вниз. Крыша двускатной конструкции имеет довольно сложное устройство, которое включает в себя несколько важных узлов, таких как:

1. Мауэрлат, который используется для перераспределения стропильной нагрузки на несущие стены здания. Данный элемент изготавливается из бруса, желательно из дерева хвойных пород. Квадратное сечение мауэрлата должно быть не менее 10х10 сантиметров и не более 15х15 сантиметров. Размещается этот важный элемент по периметру всего здания и крепится к внешним стенам. В качестве скрепляющих элементов нужно использовать специализированные анкера либо стержни.
2. Стропила, из которых формируется основной костяк любой крыши. Для двускатных они должны устанавливаться в виде треугольника. Функциональная роль стропил заключается в передаче нагрузки от веса кровли, осадков и порывов ветра на мауэрлат. Стропильные ноги необходимо изготавливать из досок, сечение которых должно быть примерно 10х15 сантиметров или 5х15 сантиметров. Средний шаг стропильных ног должен быть примерно 65-120 сантиметров, но если предполагается использование довольно тяжелого перекрытия, то рекомендуется размещать стропилы чаще.
3. Конек – это результат соединения двух скатов крыши. Он образуется при соединении всех стропил.
4. Кобылки являются продолжением стропильных ног, которые формируют свес крыши. Чаще всего кобылки устанавливаются при недостаточно длинных стропилах. Для того чтобы изготовить данный элемент конструкции, понадобится доска меньшего сечения, нежели стропильная нога. Применение кобылок оправдано в случае использования коротких стропильных ног.
5. Свес отводит дождевую воду от стен строения. Благодаря свесу они не намокают и не разрушаются под действием влаги. Рекомендуется делать свес с отступом от стены в 400 миллиметров.
6. Лежень предназначен для того чтобы равномерно распределить нагрузки, возникающие от стоек. Для его изготовления используется брус с сечением 15х15 сантиметров.
7. Стойки предназначены для правильного распределения нагрузки от конька на внутренние стены. Для его изготовления желательно использовать брус с квадратным сечением и размером 15х15 сантиметров.
8. Подкосы предназначены для равномерного распределения нагрузок от стропильных ног к несущим стенам. В сочетании с затяжками подкосы образуют прочный конструктивный узел, который называется ферма. Ферма предназначена, прежде всего, для того чтобы конструкция выдерживала нагрузки при образовании больших пролетов.
9. Затяжка используется для того чтобы предупредить расползания стропильных ног в разные стороны. Именно этот элемент в сочетании со стропильными ногами образует треугольный вид двускатной крыши.
10. Обрешетка изготавливается из брусьев и досок, которые монтируются перпендикулярно по отношению к стропильным ногам. Данная конструкция предназначена для равномерного распределения массы перекрытия и других нагрузок крыши на стропильные ноги. Также обрешетка придает крыше жесткость, так как она скрепляет между собой стропила. Если предусматривается перекрытие мягкой кровлей, то для изготовления обрешетки должна использоваться влагоустойчивая фанера.

Прогоны и стойки в стропильных системах

Основными элементами подстропильной конструкции, направленной вдоль здания, являются долевые балки — прогоны. Прогоны покрытий предназначены для передачи действующих нагрузок (собственный вес, вес кровли, ветровые и снеговые нагрузки) на несущие конструкции.

1. В чердачных крышах прогоны опираются на торцевые (боковые) и внутренние несущие стены или стойки, передающие давление от веса крыши на внутренние стены или столбы.
2. В бесчердачных крышах прогоны опираются на несущие конструкции стен, ригелей или непосредственно на столбчатые фундаменты.
3. В подвесных перекрытиях прогоны подвешивают к конструкциям колон и ферм.

Устройство висячих стропил

Висячие стропила называются именно так неспроста – по сути, они постоянно находятся в подвешенном состоянии и не имеют под собой иной опоры, кроме внешних стен здания. Несмотря на кажущуюся ненадежность, висячие стропильные системы достаточно эффективные и способны в полной мере выполняться свои функции в пролетах длиной до 17 м.

Разумеется, сами по себе навесные стропила стоили бы немногого, но ведь они используются в связке с цельной системой, включающей в себя массу дополнительных элементов, позволяющих формировать крупные узлы вроде ферм или арок.

Примером простой фермы может выступить конструкция, состоящая из двух стропильных балок, которые соединены в верхней точке, за счет чего обеспечивается треугольная форма такой фермы. В горизонтальной плоскости устанавливается стропильная затяжка, представленная обычной деревянной балкой. Конечно, она может быть выполнена из металла, но тогда ее нужно называть тяжем.

Роль затяжной балки нельзя недооценивать – стропила, находящиеся под нагрузкой, постоянно пытаются нарушить треугольную форму фермы, а затяжка стропил предотвращает данный эффект. Кроме того, появляющаяся распирающая сила не передается стенам постройки, а приходится на саму затяжку, благодаря чему здание испытывает только усилия вертикальной направленности.

Затяжку можно устанавливать на любом вертикальном уровне, но для этого нужно точно знать, какие функции на нее возлагаются. Например, при расположении затяжки в нижней части стропил ее можно использовать еще и как балку перекрытия этажа, находящегося ниже. Если же под крышей будет располагаться жилое помещение, то затяжку стоит устанавливать выше, чтобы она мешала при обустройстве мансарды.

При обустройстве больших пролетов узлы висячих стропил придется дополнительно усиливать. В том случае, если пролет между стенами превышает 6 м, то стропила укрепляются раскосами и подвесами, а затяжку стоит сделать из двух балок, соединенных между собой.

Устройство висячих стропил может выполняться по нескольким схемам, и их стоит рассмотреть подробнее.

Производим выбор

Односкатная крыша. Сегодня данный тип кровли применяется для укрытия хозяйственных построек, за редким исключением односкатная крыша используется для покрытия жилых домов.

Тем не менее, она является наиболее легким проектом для реализации своими руками.

Загородные и частные дома чаще всего укрываются сложными типами крыш – двухскатная, вальмовая, полувальмовая, ломанная, шатровая и смешанная. Эти варианты требуют особого подхода в создании проекта и в подборе материалов.

Например, легкие каркасно-щитовые дома могут быть укрыты двухскатной кровлей с легким кровельным материалом. Они требуют легких стропил. Дома, которые планируется накрыть черепицей или другим тяжелым материалом требуют мощных стропил.

Исходя из выбранного материала кровли и материала для строительства дома, сооружается стропильная система, а так же подбираются для нее материалы. В общем понимании стропила – это система подпорок для кровли здания. Классическим материалом  стропильной системы является древесина.

Брусы и балки различного сечения системы стропил, как правило, изготавливаются из хвойных пород дерева, так как они дешевые и прочные.

Чем прочнее и качественнее древесина, тем лучше, и тем дороже вся конструкция. Сегодня все популярнее становится система из клееного бруса.

Данная технология позволяет создавать брусья прочные, как металл и легкие, как древесина. Именно клееный брус позволяет построить стропила своими руками на довольно обширной площади. Для сооружения конструкции необходимы брусья 100х100 мм, с толщиной около 50 мм. Это усредненные размеры брусьев и балок.

Размер определяется в зависимости от площади, высоты и других параметров конструкции, от угла наклона кровли, и как было сказано выше от выбранного кровельного покрытия.

Бывают случаи, когда необходимо соорудить стропила из железобетона. Данные системы используются при возведении больших промышленных зданий.

Таким образом, стропила, которые возводятся для перекрытия жилых частных домов, в большинстве своем делаются из древесины. Она дает возможность своими руками легко и быстро соорудить конструкцию подпорок и укрыть здание кровлей.

Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками

Перед тем, как начинать устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками необходимо определиться с ее типом и рассчитать потребность в материалах. Висячую систему устраивают в тех случаях, когда в конструкции здания не предусмотрена внутренняя несущая стена, или если необходимо просторное чердачное пространство, например для строительства мансарды. Количество пиломатериала рассчитывают, исходя из площади перекрытия и высоты крыши.

Монтаж стропильной системы своими руками

Порядок проведения работ при сооружении стропильной конструкции может быть следующий:

• установка и крепление мауэрлата на наружные стены. Он укладывается с той стороны, куда планируется делать наклон крыши. Предпочтительно, чтобы эти стены были параллельны внутренней несущей стене здания. Под брус необходимо положить слой гидроизоляции любого типа;
• укладка лежня производится аналогично сооружению мауэрлата;

Устройство стропил для сруба

• на лежень вертикально устанавливаются стойки. Закрепить их можно в паз или металлическими уголками. От высоты стоек напрямую зависит угол, под которым наклонена кровля, поэтому если требуется сделать крышу с заданным углом, то вычислить высоту стоек можно с использованием простейших тригонометрических формул. К примеру, для угла в 45 градусов, необходимо, чтобы высота стоек была равна расстоянию между мауэрлатом и лежнем. Расстояние между стойками должно соответствовать желаемому расстоянию между стропилами двускатной крыши;
• все стойки соединяются между собой коньком, который должен лечь строго горизонтально.

На этом устройство основных несущих элементов можно считать законченным. Следующим этапом в устройстве стропильной системы двухскатной крыши своими руками является установка стропил.

Стропильная система для двухскатной крыши

Установка стропил двухскатной крыши своими руками

Как уже было сказано ранее, стропильные ноги можно скреплять между собой внизу на земле. Для этого изготавливается шаблон из небольших брусков с заданным углом и длиной. Затем по нему делается необходимое количество стропильных ног. Если система висячая, то они еще соединяются затяжками. После этого производится установка стропил двухскатной крыши своими руками на место и закрепление их на коньке.

В случае устройства стропильных ног «по месту», они просто укладываются на конек в местах, где находятся стойки и соединяются между собой в верхней своей части. В нижней части они крепятся к мауэрлату. После этого стропилам можно придать жесткость с помощью подкосов. Выполняя установку стропил двухскатной крыши своими руками, необходимо учитывать, что на эти конструктивные элементы приходится самая большая нагрузка.

Схема строения стропил для двухскатной крыши

Крепление стропил к мауэрлату

Обеспечить надежность всей конструкции можно, только если все соединения и крепления выполнены грамотно и качественно. Одним из самых ответственных мест во всей конструкции является точка, где стропильная нога контактирует с мауэрлатом. В этом месте равнодействующая всех сил, действующих на кровлю, направлена в направлении стропильной ноги, «смотрящей» под углом вниз. Поэтому стропила со временем могут разъехаться. Задача стоит такая, чтобы эту равнодействующую направить перпендикулярно стен, то есть в направлении действия силы тяжести.

Сделать это можно двумя способами:

Удлинение стропильных ног с помощью кобылок

Крепление стропил к мауэрлату любым из этих способов позволит избежать деформации стропильной конструкции.

Устройство обрешетки и мелких элементов

Когда вся основная конструкция уже установлена и нет сомнений в ее надежности, можно приступить к монтажу остальных элементов. Вначале можно закрыть фронтоны досками. Это позволит обрезать пиломатериал «по месту» более ровно. Если требуется монтаж кобылок для устройства свеса, то производятся и эти работы. К кобылкам крепят карнизную доску и подшивают карниз.

Обрешетку делают из досок с необходимым шагом или сплошную. Начиная с нижней, прибивают доски на нужном расстоянии друг от друга. Первая доска должна быть прибита строго параллельно карнизу.

Стропильная система двускатной крыши — вид изнутри

Монтаж стропил двускатной крыши дело ответственное, так как от этого зависит прочность и долговечность всей сооруженной конструкции. Выполнить эту работу нужно качественно.

Установка стропильной системы двухскатной крыши (видео)

Инструменты для возведения стропильной системы

Для монтажа стропильной системы двухскатной крыши понадобятся следующий набор инструментов:

• рулетки, разной длины 5, 10, 20 метров;
• маркеры, карандаши;
• шнур, для натяжки;
• молотки, разных назначений, гвоздодер;
• ножницы, для раскроя;
• кровельный нож;
• шпатель;
• скотч;
• ножовки, электропила, электродрель с различными сверлами и насадками;
• шуруповёрт с насадками;
• разметки, уровни горизонтальный и вертикальный;
• рейки, линейки;
• пена монтажная;
• страховочный ремень и веревка – для безопасной работы.

Весь инструмент на кровле содержать в сумке для инструментов, в целях безопасности.

Стропильная система двухскатной крыши ‒ Классификация по типу ската

Второе разделение, можно сделать по типу ската. Стропильная система двухскатной крыши, предполагает наличие двух видов конструкции:

Двухскатная крыша c ломаными и прямыми скатами

1. С прямыми скатами. Довольно простой и менее трудозатратный, вариант. Позволяет выполнить монтажную работу, быстро и без серьезных затруднений. Большим минусом, такого вида кровли, является маленькое пространство мансарды.
2. С ломаными скатами. Такой тип кровли дома, более сложный в исполнение. Предполагается наличие линии, которая позволяет изменять угол наклона. Его, в нижней части ската, нужно делать большим, чем в верхней. Такой подход, позволяет поднять потолок и серьезно увеличить полезную площадь мансарды. Монтаж, подобной стройконструкции, предполагает установку, в месте перелома, дополнительного ригеля.

Дополнительные элементы системы стропил

Рисунок 3. Схема арки с тремя шарнирами.

Кроме несущих деталей в конструкциях используются дополнительные усиливающие элементы:

1. Кобылки (рис. 1) — используются для увеличения длины стропильных ног. Устанавливаются в нижней части для устройства карнизного свеса. Толщина кобылок несколько меньше размеров стропил.
2. Свес крыши, или свес карнизный, — элемент крыши, выступающий за край стены примерно на 40-50 см. Предназначен для защиты стен от атмосферных осадков.
3. Конек — элемент, соединяющий в верхней части все стропильные ноги системы. Устанавливается в горизонтальном положении.
4. Обрешетка (рис. 2) — доски или бруски, устанавливаемые для крепления кровли. Располагаются перпендикулярно стропильным ногам, дополнительно выполняя функцию их крепления. Принимают основное усилие от материала кровли, распределяют ее на стропила. Для устройства желательно применять обрезной пиломатериал. При ограниченных средствах можно использовать необрезной, очистив его от коры. Если кровля будет из мягкого материала, обрешетка изготавливается сплошной. Такой вариант можно сделать из досок или фанеры, обработанной защитными материалами от повышенной влажности. Когда применяется профнастил, обрешетку выполняют с определенным шагом, зависящим от веса материала и его конструктивных особенностей.
5. Подкосы — элементы из бруса или толстой доски, усиливающие основную конструкцию. Распределяют усилие от стропильных ног на несущие детали. Собранная конструкция из подкосов и затяжек получила название фермы — укрупненной детали с необходимым запасом прочности.
6. Стойки — изготавливаются из отрезков пиломатериала прямоугольного или квадратного сечения. Устанавливаются в вертикальном положении под сходом скатов. Нагрузка от углового соединения стропил крыши распределяется через стойки на внутреннюю несущую стену.
7. Затяжка — брусок или доска, выполняющие крепление стропил в висячей системе. Создает жесткую форму треугольника между стропильными ногами, компенсируя усилие на расползание.

Для изготовления дополнительных деталей можно использовать пиломатериал с сечением, аналогичным для несущих деталей. В целях экономии можно рассчитать и приобрести изделия меньшего сечения.

Конструктивные элементы двухскатных крыш

Вся конструкция крыши состоит из разнообразных досок, балок, брусков, которые имеют разную длину и толщину. Ниже разберем все элементы по отдельности.

Мауэрлат

Должен быть выполнен из хвойного бруса квадратного сечения, размер может быть либо 10 либо 15 сантиметров. Он монтируется поверх всех несущих стен, на которые будет опираться конструкция крыши. Крепится мауэрлат должен анкерами или резьбовыми стержнями. Этот элемент служит для распределения всей нагрузки на несущие стены.

Стропильная нога

Представляет собой брус, пятнадцать сантиметров в ширину и пять в толщину. Из них будет устанавливаться тот самый треугольник контура крыши, именно этот элемент будет брать нагрузку от погодных явлений. Оптимальным шагом между стропилами считается расстояние от 0,5 до 1,3 метра. Чем тяжелей планируется использовать покрытие крыши, тем меньше нужно делать шаги. Еще расстояние между стропилами может зависеть непосредственно от формы покрытия крыши.

Лежень

Применяется аналогичный брус как для мауэрлата. Но в этом случае он должен укладываться по плоскости вдоль внутренней несущей стены или поверх специальных колонн. Лежень выполняет похожую с мауэрата функцию, а именно, служит для распределения нагрузки от кровельных стоек.

Затяжка

Затяжки применяются для монтажа висячей стропильной системы. Они соединяют стропила во избежания расползания.

Стойки

Применяется квадратный брус, располагаются эти элементы строго по вертикали, подпирая конек, для передачи нагрузки несущей стене или колонны внутри строения.

Подкосы

Своего рода передаточное звено от стропил до несущих элементов. Скрепив воедино затяжку и подкосы, получится ферма – очень крепкая конструкция. Ферма используется при больших пролётах, где ожидается большая нагрузка на изгиб.

Обрешетка

Доски укладывается поперёк на стропила. Служат для равномерного распределения массы кровли на стропила, кроме этого, обрешетка прибавляет жесткости всей конструкции. Чаще для обрешётки используются обрезная доска, хотя допустимо и использование не обрезной доски, но с предварительно удаленной корой. Если планируется установка мягкой кровли, к примеру битумная черепица, то обрешетка делается сплошной. В этом случае применяются влагостойкие листы фанеры.

Конек крыши

Самый верхний элемент всей крыши, устанавливается горизонтально, на нём закрепляются стропильные ноги по обе стороны скатов.

Свес крыши

Этот элемент представляет собой обыкновенный свес, который свисает за пределы стен на 40-50 сантиметров, образовывая козырёк. Служит для защиты от дождя и снега.

Кобылки

Используются в том случае, когда для свеса крыши не хватает длины стропил. Кобылки закрепляются на концах стропильных ног, тем самым удлиняя их. Обычно для этого применяются доски более мелкого сечения нежили для стропил.

Виды стропильных систем

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

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

Наслонная

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

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

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

Наслонная система двускатной кровли

Висячая

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

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

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

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

Висячая стропильная система двускатной кровли

Комбинированная

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

Комбинированная стропильная система

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

Конструкция

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

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

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

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

Расчет стропил крыши

До того как начать расчет стропил крыши, необходимо четко осознавать какие типы нагрузок и с какой силой они будут действовать в течение всего года на кровлю нашего дома.

Факторы, которые влияют на кровлю, принято классифицировать в зависимости от интенсивности:

1. Постоянные нагрузки. Данная категория объединяет нагрузки, постоянно воздействующие на конструкцию строения. К ним относятся как вес самой кровли, так и гидроизоляция, тепло и пароизоляция, обрешетка, а также другие конструкционные элементы двускатных или мансардных крыш, создающих постоянное значение веса.
2. Нагрузки переменного типа. Данный тип объединяет все типы климатического воздействия, в том числе осадки, потоки ветра и пр.
3. Нагрузки особого типа. В данной группе учитываются климатические воздействия, обладающие высокой силой. Данную характеристику требуется принимать во внимание в сейсмически активных зонах и в зонах, в которых возможны проявления штормовых ветров или ураганов.

Постоянные нагрузки

Размер стропил для крыши нужно начинать рассчитывать с общего веса «пирога» кровли. Чтобы получить конечное значение требуется вычислять вес квадратного метра каждого из используемых материалов. В большинстве случаев кровля будет состоять из следующих компонентов:

• внутренняя отделка (в случаи устройства мансардной кровли, учитывается материал отделки и элементы креплений);
• стропила (вес стандартного стропила размером 150х50 мм, в дальнейшем этот параметр может корректироваться);
• утеплитель;
• гидро-ветроизоляция (учитывается вес пленок и мембран);
• обрешетка, смонтированная из досок малой толщины (чаще всего 25 мм).
• контобрешетка (зачастую брусок 30х50, 40х50 или 50х50 мм);
• покрытие кровли (вес квадратного метра кровли можно найти на сайте производителя).

При переходе к сложению всех рассчитанных данных, рекомендуется добавлять к полученному результату еще 10%, то есть умножать конечный результат на постоянный коэффициент 1,1. Такой подход позволяет оставлять запас по прочности для кровли.

Снеговые нагрузки

Учитывать снеговые нагрузки необходимо обязательно, поскольку во многих регионах возможно длительное влияние осадков в виде снега. Чтобы предостеречь владельцев от перелома крыши под массой снега, требуется заранее рассчитывать возможную нагрузку.

Чтобы повысить удобство расчетов, была выведена формула, для подставления коэффициентов из строительных норм и правил. Формула имеет следующий вид:

F = P*k,

где F – это значение полной снеговой нагрузки, P – нагрузка, приходящаяся на квадратный метр, k – корректирующий коэффициент, зависящий от наклона ската крыши.

Вес снега на 1 квадратном метре крыши необходимо определять непосредственно на месте возведения сооружения. Каждый регион имеет среднее значение интенсивности осадков, данные можно узнать со строительных норм СНиП *.

Ветровые нагрузки

Данный тип нагрузок имеет очень высокий уровень критичности, потому что она может влиять на кровлю интенсивными ветрами, вне зависимости от угла крыши. Даже маленький угол наклона делает возможной ситуацию со срывом крыши под воздействием аэродинамических нагрузок. Слишком большой уклон способен привести к тому, что вся крыша будет испытывать на поверхности сильное ветровое давление.

Для расчета влияния силы ветра на крышу также существует специальная формула, в которой существует зависимость от поправочных коэффициентов:

V = R*k,

где V – ветровая нагрузка, R- показатель, выбираемый исходя из регионального положения дома, k – корректировочный коэффициент, который зависит от высоты сооружения.

После суммирования всех нагрузок, получиться общая нагрузка на 1 квадратный метр крыши.

Балочный узел

К балкам стропила прикрепляются следующим образом. Главная задача крепления — не допустить скольжения стропила по балке, поэтому используются различные приемы.

1. В пятке стропила необходимо вырезать зуб и шип, в балке вырезают соответствующего размера упор.
2. От свисающего края балки место крепления должно отстоять на 25-40 см.
3. Гнездо для крепления должно быть глубиной 1/4 — 1/3 толщины балки.
4. Вместе с зубом вырезают шип, который не дает стропилу сдвинуться вбок. Такое соединение называют «зубом с шипом и упором».

Если крыша более пологая (угол ее наклона меньше 35 градусов), то стропила крепят таким образом, чтобы площадь их соприкосновения с балкой увеличилась. Тогда используют следующие способы:

• два шипа с двумя зубами,
• упором с шипом или без него,
• два шипа в замок.

Двухскатная крыша своими руками: монтаж стропильной системы и устройство кровельного пирога

Проект любого дома включает проект крыши. Тип крыши зависит только от особенностей самого дома, от площади, количества этажей, особенностей его эксплуатации, стиля. Самой универсальной крышей является двускатная, о ней речь далее.

Преимущества такой крыши – простота, скорость возведения и экономичность, возможность большого выбора кровельных материалов для перекрытия. О строительстве двухскатной крыши своими руками и поговорим. Брус прочный материал, но крыша должна быть легкой, так как дерево не способно выдержать тяжелую кровлю.

При своей легкости она должна выдерживать снежный покров и сильный ветер. Строительство крыши своими руками сложное и ответственное дело, поэтому нужно сразу разобраться в конструктивных особенностях дома, четко распланировать последовательность работ. При сооружении крыши нужно абсолютно рассчитать все нагрузки.

Кроме того, нужно учесть, что построить крышу нереально одному, без помощи людей или спецтехники.

Стропильная система двухскатной крыши

Самая важная часть в строительстве двухскатной крыши своими руками — стропильная система. Она является основой будущей крыши. От того как стропила будут переносить нагрузки самой крыши, ветра, дождя и снега зависит как долго она прослужит. Этому вопросу уделим отдельное внимание. Все стропила должны быть перевязаны между собой по системе пазов, выступов, и быть единым целым, что позволит конструкции выдерживать максимально большие нагрузки.

Чтобы избежать боковой нагрузки на стены, необходимо установить стяжки на последний ряд брусьев на противоположные стены. Подойдет брус 150 на 100мм. Стяжки также будут служить и балками перекрытия, поэтому выпускать за наружный край стены их нужно на 400мм, с обеих сторон дома, чтобы после перекрытия кровельными материалами вода не попадала на стены. Края балок будут служить опорой для стропил. Количество балок подбирается индивидуально из характеристик дома.

Установив балки перекрытия, делают еще один ряд обвязки по периметру стен, в который врезают балки. Такой вариант основы может выдержать любую крышу и нагрузку на нее. Все соединения дублируются металлическими пластинами, благодаря которым стропила двухскатной крыши становятся прочнее, а при короблении бруса или балок крыша не вылетает из пазов и соединений. Стяжки монтируются цельные, без соединений. Если чердак планируется использовать, то скат крыши подымается на 30-45 градусов.

Нужно помнить, чем выше уклон, тем больше парусность для ветровой нагрузки и меньше для снежной.

Кровельный пирог

• При подборе материала для пирога нужно подойти очень ответственно, так как в последствии выбор наполнения кровли может повлиять на теплоизоляцию, звукоизоляцию, гидроизоляцию и пароизоляцию. А это в свою очередь на микроклимат в будущем жилье. Немаловажным аспектом будет и экономия на отоплении помещения, влажности в помещении, вентиляции.
• При нарушении порядка или замены материалов на более дешевый или отсутствие вообще такого. Вам грозит чрезмерная сырость, неоправданные затраты на отопление, плохая ветнтилируемость, повреждение бруса, гниение древесины, цвель.

• Правильный подбор составляющих пирога сделает здоровый микроклимат в Вашем доме из бруса. Для сохранения микроклимата в основании кровли располагают слой паро изоляции, это не дает возможность влаге из помещения попадать в подкрышное пространство. Над пароизоляцией располагают утеплитель.
• Утеплитель выбирают исходя из географического месторасположения дома. Пенопластом утеплять не рекомендуют, так как он не долговечен и его портят грызуны. Лучшим решением будет утеплитель на основе стекловолокна или бальзата.

• Исходя из конструктивных особенностей дома, утеплитель располагают внутри крыши, или снаружи. Утепляют весь чердак. Над утеплителем обязательно оставляют зазор. А потом – слой гидроизоляции в виде дышащей мембраны.
• Слой гидроизоляции располагается таким образом, что обязательно остается место для выхода воздуха, чтобы влага не скапливалась в утеплителе. Конденсат должен стекать по провесам гидроизоляции, не попадая на деревянные конструкции.
• На гидроизоляцию монтируют кровельный материал на обрешетку.

  При этом между покрытием и гидроизоляцией оставляют зазор для вентиляции. Изредка в качестве кровельного материала используют древесину в виде досок, дополнительно обрабатывая доски пропитками, для влагостойкости.

• Деревянная крыша уступает другим видам кровельных покрытий, более современным. Она не долговечна и не влагостойка.
• Для крепления металлического профнастила, используют саморезы с резиновыми прессшайбами, не пропускающими влагу под кровлю в местах крепления. После монтируют конек крыши и ветровые планки.

• Следует организовать водосток, он защитит стены дома от влаги, увеличит долговечность строения и фундамента.

Больше интересных и полезных статей на нашем сайте

Способы крепления

Скользящее соединение (шарнирное)

Понятно, что по определению мауэрлат – жестко зафиксированный на стене дома элемент конструкции. Значит, определенная степень свободы должна быть у «ноги». Этот способ чаще всего применяется при обустройстве стропильной системы домов из древесины.

В таких постройках роль мауэрлата играет верхний венец. Следовательно, заготовка (брус или бревно), уложенная в последнем ряду, также будет в некоторой степени подвижна, так как обязательно происходит усадка материала. Такое крепление позволяет сбалансировать изменения геометрии заготовок и предохраняет конструкцию от разрушения.

Запил

При таком методе в стропилине делается фигурный вырез, а соединение с мауэрлатом производится с помощью:

• скобы;
• 2-х гвоздей. Они забиваются под уклоном с обеих сторон ноги;
• пластины из металла, которая фиксируется саморезами или гвоздями;
• вертикально забиваемого гвоздя, который проходит сквозь ногу и проникает в мауэрлат;

«Выпуск» ноги за пределы периметра дома. Скрепление производится пластинами.

Крепление специальными «салазками».

Соединение «жесткое»

Цель такого сочленения – исключить возможность скручивания, изгиба детали или ее смещения. Но особенность такого метода в том, что верхняя часть стропильной ноги не фиксируется на коньковом пролете. Между стропилами вверху делается соединительная перемычка.

1. Вырез в стропильной ноге.
2. Уголок с дополнительной установкой опорного бруска.

В качестве крепежных элементов применяются любые из вышеуказанных, в зависимости от удобства их использования.

Практические советы

При скреплении стропильных ног с мауэрлатом должна быть обеспечена максимальная плотность прилегания. В случае образования щелей не допускается делать «подкладки», так как они со временем могут деформироваться, что нарушит устойчивость конструкции.

При использовании болтов обязательно устанавливаются шайбы с обеих сторон (под головку и гайку). Крепление должно быть комплексным. Нельзя использовать только одни лишь гвозди (или саморезы), так как надежность такого соединения будет под вопросом.

Нужно учесть и предполагаемый вид кровельного материала. Для черепицы или «мягких» кровель целесообразно делать скользящее крепление.

Учитывая большой выбор различных крепежных деталей, нужно ориентироваться на удобство их применения в каждом конкретном месте.

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.

Системы с подстропильными балками

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.

Прежде чем возводить кровлю, следует оценить состояние возводимых ранее стен и фундамента. Ведь крыша также имеет значительный вес, нагрузку от которой принимают на себя стены и фундамент.

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).

Схема двускатной крыши

Составляющие 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.

Разница в конструкции наслонных и висячих стропил

Составные части крыши

Схема конструкции крыши

Стандартная крыша такого типа состоит из следующих элементов:

• мауэрлата;
• стропильных ног;
• вертикальных стоек;
• подкосов;
• затяжки;
• конька;
• лежня;

• обрешетки.

  Схема крепления мауэрлата

Мауэрлатом называется брус, уложенный сверху на стены вдоль периметра постройки. Он закрепляется с помощью замурованных в стену стальных стержней с резьбой или анкерными болтами. Брус должен быть изготовлен из хвойной древесины и иметь квадратное сечение 100х100 мм либо 150х150 мм. Мауэрлат принимает на себя нагрузку от стропил и передает ее наружным стенам.

Схема крепления стропильных ног и мауэрлата

Стропильные ноги — это длинные доски сечением 50х150 мм или 100х150 мм. Они крепятся между собой под углом и придают крыше треугольную форму. Конструкция их двух стропильных ног называется фермой. Количество ферм зависит от длины дома и вида кровельного покрытия. Минимальное расстояние между ними равняется 60 см, максимальное – 120 см. При расчете шага стропильных ног следует учитывать не только вес покрытия, но и ветровую нагрузку, а также количество снега в зимний период.

Конек

Конек расположен в наивысшей точке крыши и чаще всего представляет собой продольный брус, соединяющий между собой оба ската. Снизу брус поддерживают вертикальные стойки, а по бокам крепятся концы стропил. Иногда конек состоит из двух досок, которые прибивают к верхней части стропил с обеих сторон и соединяют под определенным углом.

Двухскатная крыша

Стойки – вертикальные брусья сечением 100х100 мм, расположенные внутри каждой фермы и служащие для передачи нагрузки от прогона конька на несущие стены внутри дома.

Подкосы делают из обрезков бруса и устанавливают под углом между стойками и стропилами. Подкосами укрепляются боковые грани фермы, повышается несущая способность конструкции.

Затяжка – балка, соединяющая нижние части стропил, основание треугольника фермы. Вместе с подкосами такая балка служит для упрочнения фермы, повышает ее устойчивость к нагрузкам.

Лежнем называется длинный брус сечением 100х100 мм, уложенный вдоль центральной несущей стены, на который опираются вертикальные стойки. Лежень используют при монтаже наслонных стропил, когда прогон между наружными стенами составляет больше 10 м.

Обрешетка представляет собой набитые на стропила доски или брус. Обрешетка бывает сплошной и с зазорами, в зависимости от вида кровли. Крепится она всегда перпендикулярно направлению стропил, чаще всего по горизонтали.

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°.

Система стропил со смещенным относительно центра вертикальным прогоном

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.

Как установить наслонные стропила

Наслонные стропила устанавливаются в следующем порядке:

• Несущая стена, расположенная по центру дома, застилается гидроизоляционным материалом.
• Поверх укладывается лежень и крепится посредством болтов или металлическими скобами.
• На лежень выставляют стойки из брусьев сечением 10*10 см.
• Сверху стоек в горизонтальном направлении прибиваются прогоны, укрепляя конструкцию временными распорками.
• Выполняют установку стропил и их фиксацию.

После установки основных элементов конструкции проводят обработку деревянных поверхностей антипиренами.