Верхняя обвязка и стропила двускатной крыши

Элементы конструкции

Двускатная крыша имеет прямоугольные наклонные поверхности, что позволяет дождевой и талой воде быстро стекать. В состав ее конструкции входит довольно большое количество элементов:

• Мауэрлат — распределяет и передает нагрузки, созданные стропильной системой на стены здания. Чаще всего элемент изготавливается из бруса хвойных пород размером 100×100 или 150×150 мм. Брус располагается по всему периметру сооружения и крепится посредством анкеров либо металлических стержней.
• Стропильная нога — каркас всех типов крыши создается с помощью стропил. Основной задачей этого элемента является равномерная передача нагрузки, созданной весом крыши, ветром и осадками на мауэрлат. Стропила двухскатной крыши чаще всего изготавливаются из досок сечением 100×150 или 50×150 мм. В соответствии с используемым материалом кровли, шаг монтажа стропил составляет от 60 до 120 см.
• Конек — предназначен для соединения двух скатов и создается после крепления всех стропильных ног.
• Кобылки — являются продолжением стропил и предназначены для создания свеса крыши. Они должны быть установлены в том случае, если стропильные ноги имеют недостаточную для формирования свеса длину. Благодаря применению кобылок, появляется возможность использовать стропила меньшей длины.
• Свес — необходим для отвода талой и дождевой воды от стен, что предотвращает их преждевременное разрушение.
• Лежень — расположен на внутренних стенах и предназначен для распределения нагрузки, создаваемой стойками крыши. Чаще всего изготавливается из бруса сечением 100×100 или 150×150 мм.
• Стойки — вертикальный элемент стропильной системы крыши, необходимый для передачи нагрузки от конька к внутренним стенам.
• Подкосы — необходимы для распределения и передачи нагрузки от стропил к несущей стене.
• Затяжка — удерживает стропила, не позволяя им разъезжаться. Вместе с подкосами формирует прочную конструкцию, называемую ферма.
• Обрешетка — необходима для распределения веса всей крыши между стропилами, обеспечивает их соединение.

Общая характеристика висячих стропил

Стропила являются неотъемлемой частью кровельной конструкции. Они выполняют роль каркаса крыши, на который крепится обрешетка и кровельный материал.

Существует два типа стропил: висячие и наслонные. Их отличие состоит в условии применения. Если здание не имеет внутренние несущие стены, то используются висячие стропила. В таком случае стропила опираются на бока здания. Ширина пролета при использовании висячей стропильной системы должна составлять от 6 до 10 метров.

Следует отметить, что висячие стропила не создают горизонтальные нагрузки, а работают только на сжатие и изгиб. Вся нагрузка в этом случае передается на стены. Для уменьшения распирающего усилия на стены применяется растяжка.

Этот элемент соединяет стропильные ноги и не позволяет им разъехаться в разные стороны. Растяжки могут быть составными либо цельными. Сращивание брусьев при изготовлении составных растяжек может выполняться разными способами: внахлест, прямым или косым зубом и т.д.

Стропильные ноги изготавливают из бревна, бруса или обычной обрезной доски. Перед укладкой деревянные элементы необходимо обработать антисептиками и антипиренами, защищающими от грибка и плесени.

Стропильный крепеж

Чтобы обеспечить надежное соединение частей стропильной системы, применяются особые крепежные элементы. Стропильным крепежом называются деревянные и металлические изделия, которые применяются при монтаже узлов стропильной системы. В их число входят деревянные элементы:

• брусья;
• косынки (треугольные накладки);
• нагеля;
• шипы.

Металлические элементы:

• гвозди;
• шурупы;
• болты в комплекте с шайбами и гайками;
• скобы;
• хомуты;
• накладки;
• петли;
• ползунки/салазки;
• анкеры;
• зубчатые пластины;
• гвоздевые пластины;
• уголки;
• перфорированные ленты и т.д.

Выбор стропильного крепежа зависит от требований к прочности узлов конструкции, расчетных нагрузок и конфигурации кровли.

Как крепить стропильные фермы на доме

Крепеж для сборки стропил

Выбираем что лучше: саморезы или гвозди

Как наращиваются стропила

Способ 1. Как крепится мауэрлат

Способ 2. Как крепить стропила металлической скобой

Способ 3. Как крепить стропила перфорированными метизами

Способ 4. Как совместить смежные стропила на коньковом прогоне

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.

Конструкция наслонных стропил

Наслонные стропила концами опираются на стены здания, а средней частью — на промежуточные опоры. В качестве промежуточной опоры может использоваться центральная стена здания.  Наслонные стропила устраивают в том случае, если расстояние между опорами не превышает 6,5 м. Наличие дополнительной опоры позволяет увеличить ширину, перекрываемую наслонными стропилами до 12м, а двух опор — до 15м.

Стропильные ноги висячих стропил, упираясь друг в друга в коньке, создают значительное горизонтальное давление, которое передается стенам. Нижний пояс стропильной фермы (затяжка) гасит распор.

В деревянных строениях стропильные ноги опираются на верхние венцы (рис. 3), в каркасных — на верхнюю обвязку (рис. 4). В каменных домах в качестве опоры для стропильных ног используется мауэрлат — брусья толщиной 140—160 мм (рис. 5).

 (рис. 3) Опирание наслонных стропил в деревянных брусчатых или рубленых зданиях: 1 — шип; 2 — стропильная нога

 (рис. 4) Опирание наслонных стропил в деревянных каркасных зданиях: 1 — балка перекрытия; 2 — стропильная нога

 (рис. 5) Опирание наслонных стропил в каменных зданиях: 1 — мауэрлат; 2 — стропильная нога; 3 — затяжка; 4 — чердачное перекрытие

Есть два варианта устройства мауэрлата: по всей длине соответствующих стен или локально в месте прохождения стропильной ноги. Чтобы избежать провисания стропильной ноги, следует устраивать в стропильной ферме специальную решетку, состоящую из стойки, подкосов и ригеля.

С ригелем стропильные ноги соединяются методом врубки вполдерева.

Крыша должна защищать стены здания от пагубного воздействия дождя и снега. Для реализации данной функции используется карнизный свес, который должен иметь длину не менее 550 мм (7).

Материалы, применяемые на стропильную систему крыши

Расчёт материалов для крыши, начинается от определении угла наклона кровли. Больший наклон требует большего количества материалов. Однако нужно учитывать, как в нашем случае и высоту мансардного этажа. А также большой уклон, на грани приемлемого, избавит крышу от снежной нагрузки, такой нередкой на юге Сибири в Алтайском крае. Расчётными данными для подсчёта потребности в брусе и доске являются размеры конструкций и их сечения.

Варианты расчёта потребности в материалах выполняются именно в случае, если известны все параметры возводимых конструкций. А также включая особенности архитектурной формы крыши и мансардного этажа.

Покровный кровельный стройматериал

Одна из главных конструкций дома – это крыша. И крыши двухскатные, и многоскатные бывают во всех отношениях различные:

• с большим уклоном – крутые,
• с маленьким уклоном – пологие,
• многощипцовые и прочие.

Установка стропил односкатной крыши

Для крепления стропильной системы односкатной крыши есть несколько подходов, которые существенно различаются.

Если стропила к боковой части не прислоняются, а лежат на торце стены, то их крепят непосредственно к стенам при помощи анкерных болтов или шурупов, если устроены закладные в стене.

Второй вариант — крепление стропильных ног к брусу, который заранее устанавливается на стене.

При таком варианте в несущей стене значительно меньше отверстий.

Еще об устройстве односкатной крыши из металлочерепицы.

О требованиях СНиП к уклону плоской кровли смотрите по ссылке. Зачем плоской кровле уклон и каким он должен быть.

О карнизном свесе кровли из металлочерепицы здесь. Чем и как подшивают свесы кровли.

После того, как брус надежно зафиксирован на стене, стропильные ноги крепят при помощи болтов или саморезов.

По бокам для повышения надежности соединения устанавливают угольники.

Крепление стропил к мауэрлату

Правильное крепление стропил к коньковому брусу и к мауэрлату является непременным условием профессионально выполненного монтажа крыши.

Для монтажа стропил к мауэрлату используют один из двух типов сопряжения:

• скользящий;
• жесткий. 

Выбор зависит от формы крыши и ее конструкционных особенностей, а соответственно от того, какие выбраны стропила – наслонные или висячие. 

Жесткий метод предполагает, что соединение стропил и мауэрлата выполняется таким образом, что исключается возможность поворотов, сдвигов, изгибов, кручения между этими двумя элементами (читайте: «Чем и как крепить стропила к мауэрлату»).

Для достижения такого результата можно воспользоваться одним из ниже перечисленных способов:

• используя уголки для крепления стропил и опорный подшивной брус;
• путем выполнения запила на стропильной ноге и дальнейшего закрепления соединения с помощью гвоздей, скоб и проволоки. 

Что касается второго метода, то его используют чаще, чем первый. Он предусматривает, что с боков под углом прибиваются гвозди в направлении друг к другу (в результате они перекрещиваются внутри мауэрлата). После этого третий гвоздь забивают вертикально. Полученные узлы крепления стропильной конструкции обеспечивают высокую жесткость (прочтите также: «Узлы крепления стропил — элементы конструкции»). 

Дополнительно оба способа сопряжения подстраховывают, используя крепление стропил к кирпичной стене или бетонной с помощью проволоки-катанки и анкеров. Подготавливают стропила к монтажу, если они имеют одинаковый угол наклона по всей кровле путем использования шаблона. 

Установка стропильной системы, детали на видео:

Скользящее соединение, его еще называют шарнирным, достигается при помощи создания специального крепежа, который обеспечивает возможность перемещаться свободно в заданных пределах одному из сопрягаемых элементов. В данном конкретном случае такой деталью является стропильная нога, а двигаться она будет по отношению к мауэрлату. 

Существуют следующие способы установки стропил к мауэрлату, обеспечивающие смещение:

• при помощи запила и последующей укладки стропила местом запила на мауэрлат;
• путем забивания с боков двух гвоздей наискосок в направлении один к другому;
• соединением с применением одного гвоздя, который прибивают в вертикальном положении сверху вниз сквозь стропильную ногу в мауэрлат. В качестве альтернативы можно использовать крепежные пластины для стропил, у которых имеются отверстия для гвоздей;
• методом крепления при помощи скобы;
• путем выпуска стропильной ноги за пределы стены с применением единичного крепления пластинами;
• при помощи использования специально разработанного для стропил стального крепежа, который называют «салазками». 

Все описанные способы с одной стороны дают возможность стропильной ноге упереться в мауэрлат, а с другой в случае подвижки конструкции ее элементы могут перемещаться по отношению друг к другу. 

Скользящий тип встречается при постройке домов довольно часто, особенно такое соединение стропил и мауэрлата популярно при обустройстве деревянных домов, которые возводятся из бревен или бруса. Со временем изначальная геометрия строения искажается, поскольку происходит усадка стен и использование жестких сопряжений приводит к тому, что целостность стен нарушается. Крепление стропил к срубу при помощи скользящего соединения позволяет бревенчатым стенам, фронтонам и другим элементам здания подстраиваться под усадку. 

Также не устраивается жестким способом крепление стропил в коньке. Сборку всей конструкции выполняют сначала на земле. Прежде, чем установить стропила для крыши выполняют замеры, выпиливают врезки в мауэрлате и стропильных ногах, после этого выполняют тщательную подгонку.

Скользящий метод крепления стропил

Установка стропил на мауэрлат должна учитывать перекос, который возникает при естественной усадке бревенчатого или брусового дома. Скользящий метод дает стропильной ноге возможность двигаться вдоль продольной оси и помогает компенсировать изменение положения стропил (в случае жесткой фиксации грозящее деформацией стен и крыши, а в некоторых ситуациях даже обрушением потолка).

Виды скользящих креплений

Встречается несколько видов скользящих креплений (другое название – салазки, ползуны, скользячка):

1. Съемный. Состоит из направляющей пластины и уголка. Конец одной из сторон уголка загнут в плоский крючок.
2. Закрытый. Отличается от предыдущего вида тем, что вместо крючка на одной из сторон уголка находится плоская проушина.
3. С прорезью. Представляет собой уголок с продольной прорезью, идущей вдоль одной из сторон.

Как производится крепление стропил

При монтаже закрытых и съемных креплений сначала к мауэрлату прикручивается уголок, затем направляющая пластина продевается в крючок или проушину и выполняется крепление к стропильной ноге параллельно ее наклону.

Если мауэрлат имеет форму бруса, уголок можно закрепить как на горизонтальную поверхность мауэрлата, так и на верхний внешний угол, предварительно стесав его в плоскость.

На бревне самая подходящая точка для крепления уголка располагается напротив точки соприкосновения стропила с мауэрлатом, то есть уголок монтируется под прямым углом к направляющей пластине. Крючок съемного крепления после установки можно при необходимости отогнуть и поднять стропило вверх.

Уголок с прорезью крепится сплошной стороной к стропилу параллельно наклону, а сторона с продольной прорезью фиксируется саморезом с напрессованной шайбой на мауэрлате.

Не рекомендуется прикручивать саморез вплотную к уголку, поскольку при малейшем отклонении от параллели при движении стропильной ноги саморез будет вытягиваться из гнезда.

Для обеспечения максимального хода все скользящие крепления должны устанавливаться в самое крайнее положение. В мауэрлате необходимо выполнить поперечный пропил для стропильной ноги. Назначение пропила:

• увеличивается площадь контакта, поэтому не происходит разноуровневого опускания стропильных ног из-за неравномерного истирания опорного угла мауэрлата;
• стропило жестко фиксируется по горизонтали.

Изоляция крыши

Задумываясь о том, как сделать двускатную крышу, следует уделить должное внимание тепло — и пароизоляции. Параллельно коньковому прогону раскатывают рулонный материал, который крепят к стропилам с внутренней стороны. Стыки соединяют внахлест и герметизируют скотчем.

Межстропильное пространство сверху заполняют утеплителем — минеральной ватой.

Для защиты теплоизоляции от увлажнения, следует установить подкровельную гидроизоляцию. Ее прибивают снаружи стропил гвоздями или прикрепляют скобами.

Крепежи для осуществления монтажных работ

Чтобы качественно соединить узлы стропил с мауэрлатом, вам понадобятся такие материалы и инструменты, как:

• сухой брус;
• доски;
• топор;
• ножовка;
• молоток;
• рулетка;
• отвес;
• уровень;
• шуруповерт;
• дрель;
• болгарка.

Особое внимание следует уделить наличию всех крепежных деталей. Фиксация консолей балок происходит с помощью балочных кронштейнов из оцинкованной стали, которые не уменьшают несущей способности конструкции. Кронштейны в балки врезать не нужно.

Нужно купить и перфорированную монтажную ленту, которая усилит узлы мауэрлата. С ее помощью производится прочное соединение всех элементов конструкции. Лента тоже не врезается в балки. Для ее надежной фиксации применяются гвозди и саморезы.

Помимо кронштейнов и перфорированной ленты, для осуществления надежного опирания стропил к мауэрлату следует приобрести:

• универсальные соединители бруса;
• крепежи для стропил;
• закладные опоры;
• проволоку-катанку;
• стальные уголки;
• стоечный крепеж;
• саморезы;
• гвозди;
• скобы;
• пластины;
• оцинкованные гвозди;
• шпильки с шайбами и гайками;
• анкерные болты.

Ошибки при строительстве крыши своими руками

• Отсутствие проекта. При строительстве крыши дома своими руками без проекта не получится создать надежную и безопасную конструкцию, поскольку без соответствующей документации невозможно оценить устойчивость сооружения, узнать допустимые нагрузки и сечения стропильных ног, зафиксировать узловые соединения и места крепления, рассчитать количество материалов и т. д.
• Неправильное кровельное покрытие. Например, кровли из керамической черепицы и сланца следует укладывать только при достаточно больших уклонах скатов, а мягкие материалы наоборот – требуют пологой крыши, поскольку в противном случае герметичность конструкции может оказаться под угрозой.
• Неплотное прилегание теплоизоляции. Если блоки с теплоизоляционными материалами будут не плотно прилегать друг к другу, то это приведет к образованию мостиков холода, которые в свою очередь способствуют накоплению конденсата и появлению плесени/грибка.
• Отсутствие/неправильный монтаж пароизоляции. Отсутствие пароизоляционной мембраны с внутренней стороны кровельного пирога, приводит к накоплению сырости в теплоизоляции и древесине, в результате чего материалы теряют свои эксплуатационные качества. Также необходимо следить за тем, чтобы мембрана была уложена правильной стороной.
• Отсутствие вентиляции. Также приводит к появлению конденсата и сырости с соответствующими последствиями. Для создания оптимальной подкровельной циркуляции воздуха необходимо использовать контробрешетку.
• Плохая герметизация. Некачественная герметизация может привести к нарушению целостности всей конструкции. Тем не менее, по причине халатности места соединений часто обрабатываются недостатачно, герметизирующую ленту приклеивают прямо к грязной поверхности гидро- или пароизоляции, а для монтажа кровли используется крепеж без уплотнительной шайбы.
• Нецелесообразная экономия на материалах. Крыша является одной из самых трудновозводимых конструкций, которая защищает все остальные элементы сооружения. Если хочется, чтобы все это служило в исправности в течение долгих лет, нельзя экономить, как на кровельных материалах, так и на всех аксессуарах – мембранах, лентах, крепеже. В противном случае, нерациональная экономия может привести к дорогостоящему ремонту в ближайшем будущем.

Если вы все же хотите сэкономить на строительстве – мы предлагаем воспользовать калькулятором расчета крыши, который сможет подсчитать оптимальное количество материалов без переплат.

Как сделать и поставить стропила

Если проект бани предполагает наличие внутренней несущей перегородки, то применяется наслонная стропильная конструкция. В ее состав входит мауэрлат, вертикальные стойки, коньковый прогон и стропила. На стандартных постройках с несущими внешними стенами применяется более сложная висячая система, как делать стропила на баню.

Как правильно поставить стропила на баню своими руками:

1. Несущие стены по верхнему торцу оформляются опорным брусом и лежнем. Для их фиксации потребуются длинные металлические шпильки или анкерные болты.
2. Установка стоек поверх лежня. Для придания им вертикального положения во время установки используются специальные подпорки.
3. Укладка на стойках конькового прогона. По ходу этой процедуры нужно постоянно сверяться со строительным уровнем.
4. Установка стропил. Шаг установки – 60-120 см, что делает укладку утеплителя более удобной. Для фиксации стропил применяются гвозди, скобы, металлические накладки или ползуны.

Перед тем, как ставить стропила на баню, удобнее провести сборку ферм на земле. После этого готовая конструкция поднимается и устанавливается на мауэрлат.

Установка стропил с применением уголка

Определим следующее: если речь идет о строительстве дома из дерева, то сочленение не должно быть жестким. Здесь подойдет только шарнирное крепление. Достаточно распространенной технологией является крепление стропил при использовании металлического уголка.

Крепятся стропила следующим образом:

1. Стропильная нога подрезается таким образом, чтобы соответствовать утвержденному проекту ската кровли.
2. По краю мауэрлата крепится опорная балка. Как уже говорилось, ее размер не должен быть выше 1 метра.
3. Стропильную нога жестко упирается в опорную балку во избежание смещения.
4. По бокам стропильную ногу закрепляют уголками. Это надежное соединение.
5. Теперь осталось дополнительно закрепить систему проволокой-катанкой.

Так крепят все стропила по очереди.