Схема устройства стропильной системы двухскатной крыши. Конструкция крыш — стропильные системы и их строительство

На этапе строительства дома особое внимание нужно уделить кровле. От того, как надежно, правильно и качественно она будет сделана, будет во многом зависеть и надежность всего строения. Одной из важных деталей кровли является стропильная система, держащая на себе отделочный материал, утеплитель, гидроизоляцию и другие элементы. Для двухскатных крыш домов часто используются висячие стропила, конструкция и узлы которых, а также монтаж, описаны в этом материале.

Стропила – это основной несущий элемент скатной крыши, который принимает на себя основную нагрузку, испытываемую этой конструкцией. Система стропил бывает двух типов – висячей или наслонной. Выбирать между ними приходится, исходя из того, имеются ли внутренние стены в строящемся сооружении, которые могут служить опорой для частей крыши. Система висячих стропил применяется, если таких стен нет, и здесь опорой будут служить лишь внешние стены строения. То есть центральной опоры как таковой эти стропила не имеют и опираются с одной стороны на стену, с другой – на противоположно расположенное стропило . Крепление отдельных элементов производится при помощи прорезных шипов, гвоздей, анкеров или пластин из металла.

Висячие стропила обычно используются для покрывания пролетов шириной 7-10 м. Сфера применения может быть различной – такая система применяется для сооружения кровель на складах, промышленных зданиях, жилых домах.

На заметку! Максимальное расстояние между стенами, позволяющее использовать систему висячих стропилин, составляет 14 м.

Несмотря на то, что такие стропила устанавливаются под уклоном, они не действуют на стены как распорки – передают только вертикальные нагрузки. Этого удается достичь благодаря использованию растяжек, изготовленных из бруса, располагаемых в основании кровли.

На заметку! Затяжка между ногами стропил располагается тем выше, чем большую нагрузку она испытывает.

Стропильные элементы изготавливаются из бруса, досок или бревен, металла. В обязательном порядке перед началом монтажных работ материал должен быть обработан специальными защитными составами, которые обеспечат дереву длительный срок службы. Они защитят его от грибка, плесени. Если обработать материал противопожарными составами, то дом обретет дополнительную защиту от возгораний.

Из чего состоит система висячих стропил

Система подобного типа имеет несколько составных элементов. И ознакомиться с ними нужно обязательно, чтобы понимать назначение каждого из них и не запутаться в понятиях.

Таблица. Составляющие элементы системы.

Элемент	Описание
	Это – основа системы. Именно благодаря им получается сформировать форму крыши, скаты. Создаются они из бруса (либо доски) сечением 50х150, 100х150 мм и ставятся с шагом около 60-120 см. Выбираемые размеры и шаг напрямую будут зависеть от параметров крыши, ее конструктивных особенностей, рассчитываемой нагрузки.
	Место, где производится соединение двух скатов крыши. Обычно имеется дополнительная коньковая балка.
	При помощи этих элементов, представляющих горизонтально расположенные между стропилинами балки, производится стягивание и усиление стропильных ног. За счет затяжек происходит компенсация нагрузки, испытываемой стропильными ногами.
	Своего рода затяжка, которая располагается возле конька крыши. Выполняется из очень прочного бруса, так как испытывает колоссальный уровень нагрузки.
	Брус, который устанавливается на верхнюю часть несущих стен, на него опираются стропила. Помогает распределять вес всей кровли по периметру здания, что дает возможность фундаменту и стенам испытывать нагрузку равномерно. Для изготовления применяется брус сечением 100х100 или 150х150 мм. Интересно, что он может использоваться не всегда – некоторые типы крыш обустраиваются и без него.
	Элемент, который устанавливается под коньком кровли и предназначен для поддержки длинной затяжки.
	Эти детали конструкции используются для строений, которые имеют слишком большие пролеты между несущими стенами. Необходимы для поддержки стропил, обеспечивая им минимальную нагрузку на изгиб, то есть не позволят им прогнуться и провиснуть.

Цены на брус

Виды конструкций

Существует и может быть использовано в строительстве пять основных типов кровельных конструкций подобного вида, которые могут получиться на основе висячих стропил. Они отличаются наличием некоторых конструктивных элементов, конфигурацией и т. д.

Самый простой вариант – треугольна шарнирная арка . Ее форма треугольная, затяжка здесь испытывает нагрузку на растяжение, а стропилины – на изгиб. Такая схема используется, только если высота конька будет не менее 1/6 от всей длины пролета между стенами, иначе она не будет функционировать правильно. Довольно часто используется при сооружении чердаков. В этом случае две стропилины стыкуются и соединяются друг с другом в коньковой части. Внизу треугольник может быть соединен длинной затяжкой. Система может быть использована только в случае, если ширина пролета между стенами – не более 6 м.

Несколько отличающаяся от вышеописанной система – шарнирная арка с бабкой . В этом случае конструкция имеет опору в виде бабки, установленной под коньком. За счет затяжки она работает на растяжение. Бабка может быть выполнена либо из металла, либо из дерева. Система используется, если пролеты между стенами – 6 и более метров. Бабка не позволит затяжке прогибаться – она выступает в роли своеобразного подвеса и позволяет настроить степень прогиба горизонтальной части.

Шарнирная арка с затяжкой, которая приподнята , используется обычно при планировании строительства мансард и просторных чердачных помещений – то есть там, где важна высота потолка. В этом случае затяжки будут устанавливаться в верхней части стропилин. И чем выше будет расположена затяжка, тем большее усилие на растяжение она воспринимает.

Если опора – неподвижный шарнирный элемент, то конструкция будет именоваться аркой с ригелем . Здесь кровля крепится к мауэрлату за счет формирования зуба на стропилах. Сам ригель напоминает небольшого размера затяжку, но в этом случае работает не на растяжение, а на сжатие. Стропильные ноги закрепляются довольно жестко.

Арка с подкосами и бабкой напоминает собой систему арки с подвеской. Здесь во время монтажа стропилин используются подкосы, которые обеспечивают избавление конструкции от избыточного напряжения. Вариант подходит для закрывания пролетов шириной 9-14 м.

На заметку! Любая схема конструкции висячих стропил подразумевает проведение точных расчетов, которые позволят уточнить все внешние и внутренние нагрузки.

Стропильная система достаточно сложна в монтаже, порой ее части собираются прямо на земле, а потом поднимаются на крышу. Но также стропила могут монтироваться и прямо на месте. В целом, крыша с висячими стропилами является самым простым вариантом, потому нередко изготавливается начинающими строителями или самостоятельно.

Перфорированные пластины, использующиеся для крепления стропил

Цены на различные виды крепежа для стропил

Крепеж для стропил

Способы крепления стропилин

Эти детали конструкции могут быть закреплены двумя методами.

1. Болтом и хомутом , где в этом случае торцевая часть стропилины срезается, а сама она ставится на балку в том месте, где изготовлена выемка. Скрепление отдельных элементов производится при помощи болтов. Соединяются они так, что место крепления находится перпендикулярно верхней части стропилины. Иногда для соединения используются системы хомутов.
2. Двойным зубом . Метод применим в случае, если наклон ската кровли относительно горизонтали менее или равен 35 градусам. В этом случае на балке делаются два упора, в стропильной ноге делается специальное отверстие, а на месте крайнего упора на балке вырезается шип. По размерам эти элементы должны соответствовать друг другу.

Проектирование системы

Чтобы правильно создать макет системы, важно учитывать:

• шаг установки стропил;
• нагрузку на строение и конструкцию;
• сечение стропил;
• материал, который будет использоваться для создания кровли;
• тип конструкции;
• углы скатов крыши
• размеры строения в целом;
• климатические условия региона.

Чем точнее будет произведен расчет и правильнее будет спроектирована система стропил, тем прочнее и надежнее получится вся конструкция. Для удобства можно воспользоваться существующими онлайн-калькуляторами, что актуально для тех, кто не дружит с точными науками, или для начинающих мастеров.

Видео — Cтропильная система крыши, что нужно знать для правильного конструирования

Правила монтажа

Монтаж висячих стропил должен производиться с соблюдением определенных правил. Лишь в этом случае получится изготовить правильную и устойчивую конструкцию. Правила работ следующие:

Монтаж висячих стропил

Для строительства стропильной системы могут потребоваться определенные инструменты и материалы. Список, приведенный ниже, довольно приблизителен, но может использоваться за основу во время подготовке к начал работ.

Инструменты для создания системы стропил:

• молоток;
• топор;
• электролобзик или ножовка;
• уровень строительный, бечевка, рулетка;
• нитка с грузом (отвес);
• карандаш, линейка.

Цены на популярные модели электролобзиков

В качестве необходимых материалов можно перечислить непосредственно сами брусья и доски для стропил, саморезы и гвозди, анкерные болты, гидроизоляционный материал, антисептические составы для обработки древесины.

Сигма-Extra — наружные работы, атисептик для дерева

Рассмотрим процесс монтажа стропильной системы пошагово.

Шаг 1. Весь древесный материал обрабатывается антисептическими средствами, предотвращающими развитие процессов гниения, возникновение грибка и плесени. До момента начала установки материал хорошо просушивается.

Шаг 2. Строительный материал доставляется на верхнюю часть строения.

Шаг 3. По периметру несущей стены прибивается мауэрлат, состоящий из двух досок такой ширины, чтобы они могли собой закрыть всю верхнюю часть стены. Между мауэрлатом и стеной рекомендуется прокладывать слой гидроизоляционного материала (например, рубероида). Это позволит уплотнить соединение, защитить материал от влаги и снизить количество сквозняков в будущем.

Шаг 4. Далее из бруса создаются балки, которые будут крепиться к каждой паре стропил в нижней части. Они крепятся к мауэрлату и соединяют между собой две несущие стены. Временно по ним можно передвигаться во время произведения работ, также на них складываются и доски, которые используются для создания стропил.

Шаг 5. Для формирования верха крыши вырезается коньковая балка. Она должна иметь длину от одной части будущей крыши до другой и располагаться параллельно длинным несущим стенам.

Шаг 6. Определяется требуемая высота крыши – уровня, на котором будет крепиться коньковая балка. Угол наклона ската рекомендуется делать в пределах 25-45 градусов. Узнать угол наклона крыши и длину стропил можно, используя теорему Пифагора. Для этого нужно замерить расстояние от конька, высоту крыши и расстояние до внешней стены.

Шаг 7. Коньковая доска устанавливается в месте будущей стыковки двух стропильных ног.

Шаг 8. Из подготовленного пиломатериала отмеряются и вырезаются будущие стропила нужной длины. Они будут крепиться с выбранным шагом к коньковой доске и мауэрлату.

Шаг 9. Чтобы появилась возможность крепления стропил к другим элементам, делаются специальные вырезы треугольной формы. Для этого доска устанавливается так, чтобы одной стороной лежать на коньковой доске, а второй – на мауэрлате. Наносится разметка распила. Далее производится выпиливание размеченных участков.

Шаг 10. Точно так же подготавливается и вторая стропилина. Теперь они должны быть состыкованы друг с другом. Для этого доски сдвигаются как можно ближе друг к другу, наносится разметка, обозначающая место распила. Производится распил и доски могут быть состыкованы.

Шаг 11. Стропилины крепятся к мауэрлату при помощи металлических уголков и саморезов. При помощи них же доски закрепляются и на коньке крыши.

Шаг 12. Две стропилины между собой соединяются при помощи металлических пластин и саморезов. Таким образом, устанавливаются две первые конструкции, которые будут располагаться по краям крыши.

Шаг 13. Для того чтобы было проще ровно установить другие стропила, между крайними конструкциями натягивается веревка строго по горизонтали.

Шаг 14. Таким же способом производится установка и остальных стропил.

Шаг 15. При необходимости стропила могут быть усилены затяжками, которые крепятся к двум стыкующимся стропилинам.

Видео – Монтаж стропильной системы

Видео — Монтаж стропил

Видео — Использование ригеля (стяжки) для стропил как элемента интерьера

Висячие стропила считаются достаточно простой конструкцией по сравнению с другими видами стропильных систем. Но спешки во время их установки быть не должно. Важно помнить, что при малейшем перекосе вся работа пойдет насмарку, потому работать нужно внимательно и аккуратно.

Среди большого разнообразия видов крыш наибольшей популярностью на протяжении нескольких столетий пользуется . Относительная простота конструкции, отличная устойчивость, приспособленность под разные климатические условия – весомые аргументы, проверенные многолетней строительной практикой. Нижеуказанная информация будет полезна и тем, кем будет возводится стропильная система двухскатной крыши своими руками и тем, кто решит воспользоваться услугами профессионалов для понимания и контроля выполнения работ.

Типы двускатных крыш

Двухскатная крыша, также ее называют щипцовой, представляет собой две наклонные прямоугольные плоскости – скаты крыши, которые устанавливаются под определенным углом к наружным стенам здания. За счет угла наклона скатов обеспечивается естественный сток природных осадков (дождь, талая вода).

Крыши с неравномерными углами наклона скатов (т.е. расположение конька не через центр здания) и различной длиной карнизных свесов применяются при желании заказчика выразить архитектурную особенность его жилья. Такая кровля, в плане дизайна, выглядит достаточно оригинально, но имеет недостаток нерационального использования чердачного помещения.

Ломанная щипцовая крыша применима в тех случаях, когда имеется надобность использовать чердачное помещение под мансарду. В такой крыше увеличенный объем чердака позволяет с легкостью обустроить мансарду, которую защищают от влаги и утепляют.

Двухскатная симметричная крыша имеет в своем основании равнобедренный треугольник. Ортодоксальная форма и неприхотливость при возведении сделали ее любимицей не только профессиональных строителей, но и начинающих специалистов.

Полувальмовая кровля - одна из разновидностей двускатных крыш, которая отличается оригинальным внешним видом и создает качественную защиту фронтона. Данный тип кровли особенно востребован в районах с высокой ветровой нагрузкой.

Первое, на что стоит обратить внимание при организации строительства двухскатной крыши – это угол ее наклона. В меньшей степени он зависит от архитектурных особенностей, но в большей степени от климатических особенностей региона, в котором будет возводиться крыша и от типа, устанавливаемой кровли. Крыши с крутым углом наклона устанавливается в регионах, которые подвержены частым выпадениям осадков. Районы с сильными зонами ветров требуют установку пологих скатов, чтобы разгрузить конструкцию от ветровых нагрузок.

Угол наклона скатов может лежать в пределах от 5 до 90°. Распространенным вариантом является крыша, имеющая угол наклона 35-45°. Такой вариант наиболее экономичный, в плане расхода строительных материалов и равномерного распределения нагрузки по всему периметру здания. При таком угле наклона чердачное помещение делается холодного типа и в дальнейшем оно не пригодно для проживания в нем.

Если необходимо обустройство чердачного помещения под жилую комнату, тогда необходимо использовать ломанную двухскатную крышу. В таком случае верхняя часть крыши станет более пологой, а нижняя будет иметь крутой уклон. Чердачное пространство увеличится и появится возможность использовать его под мансардное жилье. Для такого вида скатов усложнится конструкция стропильной системы по сравнению с использованием простого варианта.

Виды стропильных систем двухскатных крыш

Технология устройства стропильной системы для двухскатной крыши имеет различия в использовании опорных оснований для стропил. Различают висячую и наслонную систему стропил. Соответственно, стропильные системы используют в своей конструкции висячие, либо наслонные стропила. Существует и третий вариант - гибридный, когда в стропильной системе установлены оба типа.

Висячие стропила используют в сооружениях с расстоянием между опорами не более 6-6.5 метров.

Наслонные стропила устанавливают в зданиях с несущей средней стеной или со столбчатыми опорами внутри.

Несущими элементами конструкции в двухскатной крыше являются стропильная система и мауэрлат.

Стропильная система включает в себя такие элементы как: стропильные ноги, вертикальные стойки, наклонные подкосы, ригели, распорки, коньковой прогон. Все эти элементы, соединенные в единую конструкцию и формируют стропильную систему, как таковую.

Материал, из которого изготавливают стропила и другие элементы конструкции, может быть выполнен из дерева, железа и железобетона.

Перед использованием материала необходимо обратить внимание на то, чтобы попавшиеся сучки не превышали по своей длине трети толщины материала!

Мауэрлат – это брус с сечением от 100×100 мм до 200×200 мм, который подкладывается под стропильную ногу или прокладывается по всему периметру конструкции. Его предназначение - распределение равномерной нагрузки на наружные стены.

Монтаж мауэрлата происходит на верхнем стенном обрезе. Установка происходит либо по оси стены, либо со смещением к наружной или внутренней грани стены (но не более 50 мм от наружной грани). Перед установкой мауэрлата, под него подкладывают гидроизоляционный материал, в качестве которого, чаще всего, выступает рубероид. Соединение звеньев мауэрлатов должно быть прочным и происходит с помощью прямых замков.

Устройство стропильной системы

Основные виды стропильных конструкций :

• стропильные ноги противоположных скатов связаны горизонтальными затяжками (для ширины дома до 6 м);
• коньковый прогон опирается на вертикальные стойки, дополнительно используются наклонные распорки (для домов шириной до 10 м с пустым чердаком, конструкция рассчитана на высокие нагрузки);
• в качестве дополнительных точек опоры выступают горизонтальные прогоны, опирающиеся на вертикальные стойки, стропила связаны затяжками (для ширины дома до 15 м).

Стропильные конструкции изготавливаются из бруса сечением не менее чем 50×150 мм. Расположение перекладины выполняется на уровне будущего потолка чердачного помещения.

Если при возведении дома своими руками есть возможность поднять к месту монтажа готовые фермы, рекомендуется изготавливать стропила на земле, используя первый А-образный элемент каркаса в качестве шаблона.

Стропильные ноги рекомендуется выполнять из цельного бруса, но при необходимости можно срастить брус с двух сторон при помощи гвоздей или саморезов. Шаг стропил может быть рассчитан исходя из размеров листового утеплителя. В первую очередь устанавливаются крайние А-образные элементы, на которые крепится коньковый прогон, выполненный из бруса 100×150 или доски 50×150. Коньковый прогон придает жесткость всего каркаса.

Чтобы не ослаблять мауэрлат, прорези для крепления выполняют в стропилах, в результате чего стропило горизонтальной плоскостью прорези лежит на поверхности мауэрлата, а выступом упирается в вертикальную плоскость мауэрлата. Фиксация выполняется тремя гвоздями, два из которых забиваются с обеих сторон стропила, а третий – через его верхнюю плоскость.

Существуют различные способы крепления стропил в верхней части двускатной крыши, которые можно выполнить своими руками :

• Края каждой пары стропил разрезаются таким образом, чтобы при сопряжении плоскостей срезов стропильные ноги образовывали заданный угол наклона крыши. Затем стропила скрепляются между собой деревянными планками при помощи гвоздей, либо металлическими пластинами с болтовым соединением. В верхнюю плоскость стропил следует забить по гвоздю длиной не менее 150 мм;
• Стропила разных скатов размещаются на установленном коньковом прогоне, при этом их необходимо разрезать, чтобы горизонтальный участок равнялся по ширине половине толщины конькового бруса. Стропила между собой фиксируются металлическими планками, которые следует разместить над пролетом (висячее соединение, требует жесткого крепления ног к мауэрлату);
• Соединение внахлест - наиболее простой вариант, стропила наклоняют под одинаковым углом и соединяют их шпильками или болтами, используя широкие шайбы.

На следующем этапе монтируются такие виды элементов, как прогоны, стойки, подкосы и т.д., если они входят в выбранную схему каркаса. При монтаже важно контролировать вертикальность и горизонтальность конструкций. Ошибки, допущенные в процессе возведения крыши, исправить практически невозможно.

Особенности конструкции

Традиционным, широко распространенным вариантом являются симметричные двускатные крыши с прямыми скатами – щипцовые. Оптимальный угол наклона скатов составляет около 45° – такая конструкция способна противостоять серьезным снеговым и ветровым нагрузкам.

При желании оборудовать мансарду, используются другие виды крыш. В частности, это двускатная крыша с ломаными скатами – в верхней части скаты пологие, а в нижней имеют резкий уклон. Для крыш такого типа необходимо возводить стропильную систему более сложной конструкции.

В некоторых случаях выполняется несимметричная двускатная кровля, конек которой расположен со смещением относительно центра. Схема такой крыши разрабатывается с учетом особенностей здания. Двускатная крыша может быть и полувальмовой. В этом случае конструкция отличается от щипцовой крыши наличием скошенных кровельных элементов над фронтонами.

Монтаж стропильной системы

Прежде чем начать монтаж стропильной системы двухскатной крыши необходимо выполнить крепление мауэрлатов к продольным стенам с помощью анкерных болтов. Далее следует определиться с оптимальным сечением стропильных ног, которое зависит от их длины и расстояния между ними. Для этого необходимо произвести . Если требуется, чтобы пиломатериалы имели другую ширину и длину стропильных ног, то требуемый размер достигается путем их сращивания (наращивания) при помощи крепежных элементов.

Для использования утеплителя следует подобрать рациональное расстояние между стропилами таким образом, чтобы как можно меньше пришлось обрезать теплоизоляционный материал.

Если предполагается возвести кровельную конструкцию своими руками, требуется произвести расчет, исходя из ширины крыши и ее высоты до конька. Стандартная схема предполагает создание стропильной конструкции, в основе которой лежит равнобедренный треугольник. Простые геометрические построения и расчеты дают возможность вычислить длину стропильных ног: к квадратному корню из суммы квадратов высоты до конька и половины ширины крыши следует прибавить припуск на карнизный свес.

Требуемое количество стропил зависит от длины крыши и выбранного кровельного материала. Обычно шаг стропильных конструкций составляет 1,2 – 1,5 м. Не рекомендуется превышать данные значения.

На основании длины стропильной ноги и длины конька крыши (включая припуски на свесы) выполняется расчет площади кровельной поверхности – для этого указанные величины следует перемножить.

При расчете пиломатериалов необходимо учесть наличие таких элементов стропильной конструкции, как :

• мауэрлат;
• конек;
• стропильные ноги;
• стойки;
• ригели;
• подкосы.

В зависимости от вида кровельного материала определяется тип обрешетки. Она может быть разреженной (с разным шагом) или сплошной, под мягкие покрытия выполняют сплошную обшивку листовым материалом. Если монтируется полувальмовая кровля, также необходимо подсчитать количество кровельного и конструкционного материала для устройства вальм – треугольных срезанных вершин над торцевыми стенами дома.

Все деревянные элементы требуют обработки специальными составами, предотвращающими гниение, повреждение вредителями, возгорание.

Установка стропил происходит в следующем порядке :

Крепление мауэрлата

Каркас из стропил, выполненный своими руками, может крепиться к балкам перекрытия, но в этом случае все нагрузки на строительные конструкции сосредоточатся на местах крепления балок перекрытия. Такой вариант пригоден для небольших легких строений.

Чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки на верхнюю поверхность стен, параллельных коньку будущей крыши, монтируется мауэрлат, который послужит основой каркаса. Для изготовления мауэрлата используется деревянный брус сечением 150×150, 100×150 или 100×100. К стене он крепится одним из следующих способов :

Расчет нагрузок и угла наклона

Точный расчет стропильной системы двухскатной крыши - залог будущей прочности и надежности дома. При проектировании сложной кровельной конструкции ее расчет должен производить только профессионал. Самостоятельно можно произвести расчет крыши с небольшой площадью, воспользовавшись применением простых формул.

В самом начале определяются с углом наклона кровельных скатов. Угол наклона в 5-15° подходит для небольшого числа кровельных покрытий. Ввиду этого вначале выбирается кровельный материал, а уже потом рассчитывается стропильная система. При угле наклона выше 45° подходит любое кровельное покрытие, но вместе с этим растут и материальные расходы.

Также необходимо сделать , в зависимости от климатического района. Пределы снеговой нагрузки лежат в диапазоне 80-320 кг/м 2 . На кровле с углом наклона не более 25° коэффициент перехода от снегового покрова на крышу равен 1. Для крыш с уклоном 25-60° коэффициент принимается равным 0.7.

К примеру, при нагрузке снегового покрова на земле 120 кг/м 2 нагрузка на кровле с углом наклона 25-60° составит 120×0.7=84 кг/м 2 .

Ветровая нагрузка подсчитывается при использовании коэффициента изменения ветрового давления и аэродинамического влияния.

Подсчитывается вес кровельного пирога - постоянная нагрузка, которая включает в себя вес обрешетки, контробрешетки, утеплителя, кровельного материала, а также, в случае с мансардой, вес внутренней отделки потолков. Средняя величина постоянной нагрузки колеблется в пределах 40-50 кг/м 2 .

Правильно рассчитанная стропильная система, выполненная своими руками, способна выдержать высокие нагрузки, в том числе :

• давление ветра;
• давление снежного покрова;
• вес человека.

Кровля не должна оказывать сильное или неравномерное давление на строительные конструкции, которые передают нагрузку на фундамент дома.

От угла наклона кровли зависит ее сопротивляемость нагрузкам. Чем больше угол, тем прочнее должен быть каркас. Данный параметр также влияет на выбор кровельного материала.

Заключение

Устройство двускатной крыши подразумевает создание качественного кровельного пирога. Двускатная конструкция утепляется листовыми или рулонными материалами. Важно выполнить качественную пароизоляцию. Для финишной отделки применяются различные виды кровельных материалов, от стандартного шифера до высокотехнологичной черепицы.

Отправим материал вам на e-mail

При планировании строительства малоэтажных жилых, подсобных или коммерческих зданий большинство проектировщиков выбирают двускатную конструкцию крыши. Это связано с относительно простой технологией монтажа, повышенной надёжностью конструкции, эффективным отводом осадков с кровли и неприхотливостью к условиям эксплуатации. Однако для достижения всех преимуществ нужно грамотно спроектировать и установить стропила для двухскатной крыши своими руками.

Внешний вид дома с двускатной кровлей

Двускатные кровли представляют собой две наклонные плоскости прямоугольной формы (скаты), которые опираются на стропильную систему. Боковые части делаются глухими либо на них устанавливают окна и обшивку. Основными параметрами такой кровли являются: угол наклона и расположение конька относительно осевой линии, проходящей через стены, перпендикулярные скатам. То есть двускатная конструкция не обязательно должна иметь одинаковый наклон скатов или иметь симметричный вид.

Множество оригинальных проектов применяют несимметричную конструкцию скатов для учёта некоторых особенностей климата, либо в целях улучшения дизайна фасада. Стоит заметить, что такие решения весьма оригинальны, но на практике их реализовать достаточно сложно. Связано это со следующими причинами:

• Возрастает нагрузка на стены и фундамент в месте смещения конька кровли. В результате расчёты могут значительно усложняться, особенно при условии применения тяжёлых кровельных материалов, таких как шифер или керамическая черепица.
• Требуется изготавливать для каждого ската отдельные конструктивные элементы, что может значительно увеличить сроки строительства.
• На кровлю при больших углах наклона скатов могут оказывать существенное влияние давление ветровых потоков. Поэтому потребуется учитывать преимущественное направление ветров при расчётах.

Основные элементы скатной системы крыши

Перед тем как сделать стропила на двухскатную крышу нужно создать проект, а также изучить все элементы конструкции. Потребуется спроектировать такие основные узлы:

• Мауэрлат . Обеспечивает передачу нагрузки кровельной конструкции на несущие стены объекта, создавая её равномерное распределение. Брус изготавливается из лиственных пород древесины, таких как лиственница, дуб, ясень. Минимально допустимое сечение составляет 100х100 мм. Допускается применение не только цельного бруса, а и клееного, но с сечением 100х150 мм.
• Стропила . Основной элемент конструкции, который предназначен для формирования несущего каркаса, восприятия нагрузки кровельного материала через обрешётку и передачи нагрузки на мауэрлат. Расстояние между стропилами двухскатной крыши составляет от 0,6 до 1,2 м, в зависимости от веса кровельного материала и количества осадков в конкретной области.
• Затяжка . Специальная конструкция, применяемая для фиксации двух наклонных балок скатов под заданным углом наклона, которая крепится на уровне чуть выше балок либо немного ниже конька. Применяется в наслонных типах кровель.
• Стойка . Представляет собой вертикально устанавливаемый и прочно закрепляемый элемент, выполняющий несущие функции кровли. Устанавливается обычно на стены здания для частичной передачи нагрузки кровли. Придаёт дополнительную жёсткость конструкции.
• Прогон . Бывает двух типов: боковой и коньковый. Боковой представляет собой брус, опирающийся на стойки и расположенный параллельно коньковой балке. Позволяет предотвратить прогибание ската под значительными нагрузками. Коньковый прогон устанавливается вдоль линии примыкания одного ската к другому и служит опорой для конька.
• Подкос . Представляет собой вспомогательные опоры для стоек, которые располагаются под углом 45 0 к несущим балкам скатов в целях увеличения площади контакта со стойками и снижения риска деформации ската.
• Лежень . Служит точкой опоры для подкоса и стойки.
• Обрешётка . Используется для фиксации стропильной системы в поперечном направлении, передачи нагрузки кровельного материала и его крепления, а также обеспечения стойкости к нагрузкам в прогонах между несущими балками.

Полезная информация! Подкосы для северных регионов из-за повышенных снежных и ледяных нагрузок на кровли допускается устанавливать не только продольно, а и по диагонали. Таким образом, значительную часть нагрузки воспринимают именно стойки, а не стены здания.

Расчёт длины и шага стропил

Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками, нужно соблюдать шаг их закрепления 0,6-1 м. Выбор зависит от расчётных нагрузок с учётом запаса прочности. Чем меньше шаг, тем прочнее конструкция и больше расход строительных материалов. Большой интервал 0,8-1 м допускается использовать только при укладке лёгких кровельных листов и углах наклона 15 0 -20 0 . Рекомендуется выбирать шаг в пределах 0,6-0,8 м.

Длину балок, зная угол наклона скатов и расстояние между двумя стенами объекта, рассчитать достаточно просто по теореме Пифагора. Однако реальную длину нужно увеличить на 60-70 см, которая пойдёт на их стыковку, а также на свес скатов примерно 0,5-0,6 м.

Калькулятор расчета длины стропильных ног

Отправить результат мне на почту

Калькулятор расчета удлинения стропил для формирования карнизного свеса

Не заполняйте, если отправка результатов не нужна

Отправить результат мне на почту

Отправить результат мне на почту

Полезная информация! Поскольку стандартная длина бруса составляет до 6 м, то для кровель с большими площадями можно применять их наращивание, стыковку или соединение.

Определение сечения стропильных пар

Расчёт сечения стропила для двухскатной крыши играет важную роль для выполнения монтажа кровельной конструкции своими руками, так как от этого будет напрямую зависеть надёжность и долговечность кровли. При расчётах важно учитывать следующие факторы:

• тип древесины, применяемой при строительстве стропильной системы;
• вид применяемого бруса: цельный или клеёный;
• длину и шаг скатных балок;
• общую нагрузку.

Для определения сечения балок с учётом их шага и длины необходимо использовать Таблицу 2.

Таблица 2. Зависимость сечения бруса, применяемого для скатных балок, от длины,шага установки и нагрузки

Важная информация! Чем больше шаг несущих балок, тем большее деформирующее усилие они воспринимают и возрастает необходимость увеличения сечения несущей конструкции.

На основе расчётных данных требуется составить чертёж и провести оценку финансовых затрат путём составления сметы. После этого следует провести закупку необходимых стройматериалов.

Этап установки стропил двускатной крыши своими руками: видео и фото всех этапов работ

Установка стропил двухскатной крыши выполняется только после проведения всех этапов подготовительных работ и расчётов. Пошагово инструкция монтажа содержит следующие этапы:

• крепление мауэрлата;
• подготовка конструктивных элементов;
• установка стропильных ног;
• монтаж обрешётки.

Способы крепления мауэрлата

Методы закрепления мауэрлата отличаются в зависимости от основного материала стены. При возведении бревенчатых или деревянных домов венцовая обвязка может выполнять функцию мауэрлата. Если стены сделаны из пенобетона или , то крепление мауэрлата осуществляется на специально устанавливаемые стальные штыри по всему периметру внешних стен со смещением к центру здания или по центру. При этом он в любом варианте крепления должен быть удалён от внешнего края на 50 мм.

В большинстве случаев возникает необходимость наращивания длины балок. Наиболее удобным способом является крепление «в лапу». Оно делается под углом 90 0 или 180 0 . Для этого срезают половину толщины балки на расстояние, равное удвоенному размеру большей стороны её сечения, затем прикладывают их друг к другу, просверливают отверстия под несколько болтов подходящего диаметра, расположенных в один ряд, а затем соединяют на болты.

После установки мауэрлата следует обеспечить защиту древесины от попадания влаги. Для этого её обмазывают битумом или укладывают гидроизоляционный материал внахлёст с расстоянием 10-15 см.

Внимание! Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками необходимо учитывать, что в древесине остаётся определённое количество влаги, которое при прямом контакте с металлом вызывает протекание коррозионных процессов. Чтобы их предотвратить, нужно на металл наносить защитное покрытие.

К стене мауэрлат крепится на анкеры, стальные скобы, деревянные нагели, шпильки, шарниры или обвязывают проволокой.

Процесс изготовления стропильных пар

Для того чтобы обеспечить надёжное крепление балок скатов, нужно идеально подогнать их пары по размерам. Выполнять подгонку можно на земле или непосредственно на месте монтажа. Первый вариант является предпочтительным для небольших по площади и весу конструкций. Стропила для двускатной крыши своими руками изготавливаются на ровной поверхности с применением любых удобных инструментов. Это позволит обеспечить высокую точность их изготовления и практически идеальную стыковку пар. Для их подъёма наверх применяют подручные средства или специальные подъёмники.

Установка непосредственно на месте применяется достаточно редко, из-за нехватки места и невозможности применения специальных инструментов. Поэтому его рекомендуется использовать только специалистам.

Перед проведением распила балок нужно разметить их маркером и провести замеры длины. Желательно изготовить одну пару, которая будет служить в качестве шаблона. Затем следует собрать балки попарно в единые части конструкции.Их соединение друг с другом выполняется «в лапу» с креплением на болты или ригель. В качестве альтернативы можно использовать стальные пластины и гвозди, забивая их под разным углом к поверхности, чтобы они не пересекались внутри древесины.

Устанавливаем стропила для двускатной крыши

Чтобы грамотно выполнить установку стропил двухскатной крыши своими руками, видео или фото процесса следует изучать заранее. Перед монтажом устанавливают балки перекрытия с креплением встык к мауэрлату. Интервал их размещения аналогичен шагу скатных балок. Для этих целей применяют брус с сечением 120х120 мм или 150х150 мм. Крепление выполняется «в лапу» или на анкеры.

Для упрощения монтажных работ можно выполнить настил потолка или хотя-бы уложить временно доски. Подготовленная площадка позволит упростить размещение и крепление подготовленных частей конструкции.

Балки могут быть зафиксированы на мауэрлате путём срезания части касающихся балок на глубину до 1/3 их сечения. При этом важно соблюдать угол касания, чтобы они плотно зацеплялись друг за друга. Второй способ крепления – установка стальных крепёжных пластин по бокам примыкания, апо центру — ригеля.

Сначала устанавливают конструктивные элементы, собранные на земле, с двух сторон скатов, скрепляют их временно вдоль конька досками, а затем монтируют промежуточные. Важно выполнить установку таким образом, чтобы образовались две ровные поверхности скатов. Если тип кровли наслонный, то необходимо установить опоры.

В месте стыка двух наклонных балок устанавливают коньковый брус. Затем устанавливают затяжки. Для наслонной кровли монтируют подкосы. Со стороны скатов настилают обрешётку с шагом и толщиной досок, которые соответствуют требованиям установки конкретного кровельного материала. После этого стропила для двускатной крыши своими руками полностью установлены.

Заключение

• Описана конструкция стропильных систем.
• Приведены этапы расчёта стропил.
• Приведено пошаговое описание монтажа стропил.
• Даны рекомендации и замечания, позволяющие не допускать критических ошибок установки.

Важной конструкцией дома становится крыша. Она завершает работы по возведению коробки здания, после которых остается только отделка. Наиболее распространена схема выполнения с двумя скатами. Крыша двухскатная изготавливается своими руками без особых затруднений, необходимо лишь разобраться в технологии.

Конструкция кровли

Прежде чем начать монтаж двухскатной крыши необходимо разобраться, что она из себя представляет. Конструкция отличается от всех остальных фронтонами. Можно привести следующие их разновидности в зависимости от способа сборки стропильной системы:

• односкатная – фронтоны имеют форму трапеции или прямоугольного треугольника;
• двускатная характеризуется треугольными фронтонами;
• четырехскатная (вальмовая) не имеет вертикальных граней.

Основными элементами системы двухскатной кровля являются:

• стропила;
• мауэрлат;
• ригель;
• подкосы;
• стойки;
• схватки (стяжки);
• обрешетка;
• упорные бруски и накладки.

Стропила – это основные несущие конструкции. Важно при строительстве своими руками правильно подобрать их сечение, иначе может возникнуть аварийная ситуация.

Подготовка к началу работ

Перед тем как сделать двухскатную крышу потребуется подобрать материалы. Монтаж начинается с выбора древесины. Чтобы построить своими руками надежную конструкцию, устойчивую к внешним факторам потребуется выполнить следующие рекомендации:

Для строительства лучше выбрать хвойные породы первого или второго сорта

• правильно будет выбрать материалы хвойных пород древесины (ель, сосна, лиственница более устойчивы к гниению);
• сборка конструкции ведется из древесины первого или второго сорта, применение третьего для ответственных элементов недопустимо;
• лучше выбирать те пиломатериалы, которые произведены в северных регионах, чем сложнее условия произрастания дерева, тем плотнее его структура;
• стараются выбирать тот материал, который срублен в конце холодного периода года (февраль-март).

• нагрузка от снегового покрова (снеговой район);
• масса кровельного покрытия;
• шаг стропил;
• пролет (расстояние между опорными точками);
• толщина утеплителя.

Теплоизоляционный слой требуется при проектировании в подкровельном пространстве дома жилого помещения – мансарды. Чаще всего выполняется установка своими руками минераловатного материала для повышения теплоизоляционных характеристик. При этом важно обеспечить вентиляционный зазор между теплоизолятором и кровельным покрытием. Высота стропильной ноги не должна быть меньше, чем толщина утеплителя. Для увеличения просвета вводят такой элемент системы как контробрешетка – брусок, который прибивается параллельно стропильной ноге и увеличивает ее высоту.

Наиболее удобный шаг стропил для частного дома тот, который обеспечивает расстояние между ними в свету 0,58 м.

Это позволяет правильно установить плиты минеральной ваты без подрезок и доборных элементов. Для такого шага можно привести следующие рекомендации по сечению в зависимости от пролета:

• пролет 3 м – размер стропила 40х150 мм;
• 4 м – 50х150 мм;
• 5 м – 50х175 мм;
• 6 м – 50х200 мм.

Важно знать следующее: на несущую способность и сопротивление изгибу больше влияет высота, чем ширина. При необходимости увеличить несущую способность эффективнее наращивать высоту.
Еще один элемент, сечение которого потребуется подобрать – обрешетка. Самым оптимальным значением станет толщина 32 мм. При повышенной нагрузке значение увеличивают до 40 мм.

Остальные составляющие стропильной системы дома назначаются конструктивно, исходя из того, какие пиломатериалы имеются в наличии. Но при этом стоит все-таки учитывать прочностные требования.

Сразу же после покупки материала, перед тем как начнется сборка системы, потребуется обработать своими руками все элементы специальными составами.

Двускатная, как и любая другая кровля дома нуждается в следующих видах защиты:

• антисептическая, производится в обязательном порядке, позволяет предотвратить процессы гниения и возникновения плесени и грибка (даже если не установка планируется через какое-то время после покупки древесины, обработка выполняется незамедлительно);
• антипиренная, выполняется по желанию, но очень важна, повышает способность дерева сопротивляться возгоранию, чем увеличивает безопасность строения.

Монтаж стропильной системы дома

Чтобы построить крышу дома своими руками, требуется выполнить все работы в определенном порядке. Установка элементов не вызывает затруднений, но нужно контролировать качество узлов и соединений. Самыми важными участками становятся:

• крепление мауэрлата к стене;
• крепление стропил к мауэрлату;
• скрепление стропил между собой.

Чтобы правильно построить кровлю своими руками работу стоит выполнять в следующем порядке:

• установка мауэрлата;
• монтаж стропил под проектным углом;
• скрепление ног в верхней части;
• раскрепление несущих конструкций с помощью стоек, подкосов и схваток;
• монтаж контробрешетки, обрешетки, гидроизоляции;
• утепление кровельной системы своими руками;
• установка нижней обрешетки, монтаж кровельного покрытия.

Крепление мауэрлата к стене

При установке своими руками важно понять, куда укладывать мауэрлат. Брус сечением 150х150 мм или 200х200 мм устанавливают на внутреннюю грань наружных стен. При этом важно обеспечить достаточную теплоизоляцию такого участка. Наружную часть ограждения на этом участке можно выполнить из того же материала, что и стены.

При этом укладку выполняют под углом равным уклону скатов. Второй вариант – пространство заливают керамзитобетоном. Эти способов актуальны для каменных домов (кирпич, пенобетон, керамзитобетон и тому подобное). Если планируется построить каркасный или деревянный дом в качестве мауэрлата будет выступать верхняя обвязка или венец стены.

Выполнить работу можно несколькими способами:

1. Закрепление на скобы . Для этого в предпоследнем ряду кладки устанавливают деревянные бруски, к которым будет крепиться нижняя часть скоб, а верхняя заводится в мауэрлат. Деревянные пробки обязательно пропитываются антисептиком.
2. Закрепление на проволоку. Чтобы выполнить такой вариант потребуется заложить проволоку толщиной 3-4 мм в кладку стен или монолитный пояс, длина ее должна быть такой, чтобы обернуть брус и закрутить катанку.
3. Крепление на болты или шпильки. Варианты похожи, но первый обеспечивает большую надежность. Крепежные детали закладываются в монолитный пояс. После этого брус укладывается на шпильки или болты. Чтобы изготовить отверстия под них в нужных местах, по мауэрлату легонько постукивают. Образовавшиеся углубления и будут местами для просверливания отверстий. После их подготовки выполняют окончательную установку бруса в проектное положение и затягивают гайками.

При строительстве дома также важно знать способ наращивания мауэрлата. Стандартные размеры пиломатериала – 6 м, а стены могут быть большей длины. Чтобы соединить два элемента по длине потребуется выполнить прямой замок. Для этого у одного элемента выпиливают нижнюю часть, а другого верхнюю. Скрепление выполняют болтами. Выполнять срез под углом в этом случае не рекомендуется. С помощью прямого запила делаются и угловые соединения.

Выбор способа крепления мауэрлата во многом зависит от материала стен, точнее от его прочности. Для легких бетонов обязательным мероприятием станет заливка монолитного пояса по периметру.

Важно предусмотреть гидроизоляцию между деревом и каменным материалом. Для этого чаще всего применяют рубероид, линокром или гидроизол.

Существует два наиболее распространенных варианта выполнения работ своими руками при постройке дома:

• с запилом;
• без запила.

В обоих случаях дополнительно стропила закрепляют металлическими уголками с обеих сторон. При использовании системы с запилом, потребуется обработать брус под углом, соответствующим наклону кровли дома. При установке без запила необходимо подготовить своими руками опорный брус, который не позволит элементу системы смещаться поперек мауэрлата. В качестве дополнительной фиксации забивают гвозди и заводят скрутку из проволоки от ноги к стене (можно выполнять такое крепление через одну ногу).

2 вида крепления стропил к мауэрлату

Тем как будет установлена двухскатная стропиловка дома своими руками для получения подробной и наглядной информации рекомендуется ознакомиться с серией «узлы деревянных крыш жилых сельских зданий». В этом альбоме приведено большое количество вариантов закрепления всех элементов, которые помогут без ошибок выполнить монтаж.

Самая простая по исполнению двускатная крыша одновременно является и самой надёжной. Доступность исполнения своими руками не даёт повода для самоуверенности - прежде чем приступать к работе, нужно досконально ознакомиться с особенностями конструкции, чтобы квалифицировано принимать решения и исполнять их.

Схема и особенности устройства двускатной крыши

Двускатной называется крыша, образованная пересечением двух прямоугольных скатов под определённым углом. Такое устройство является самым надёжным и простым, поэтому смонтировать двускатную кровлю самостоятельно может даже человек со средними навыками плотницких работ.

Основанием крыши является стропильная система, выполняющая роль опоры для кровельного пирога и финишного покрытия. От её прочности и надёжности зависит срок эксплуатация кровли и комфортность проживания в доме. Стропильная система, подвергающаяся регулярным ветровым и снеговым нагрузкам, должна быть надёжно закреплена на корпусе здания. Эта задача решается при помощи мауэрлата, который прочно фиксируется к верхней плоскости стен дома. Таким образом создаётся практически монолитная система, надёжно защищающая внутреннее пространство дома от любых проявлений внешней среды.

Фотогалерея: как можно использовать пространство под двускатной крышей

Под двускатной крышей можно устроить жилую мансарду Двускатная крыша с датской полувальмой облагораживает экстерьер здания и позволяет увеличить размер мансарды Мансарду над гаражом можно использовать для хранения запчастей, устройства комнаты отдыха или для оборудования склада хозяйственной техники Площадь мансарды под двускатной крышей зависит от высоты конька и угла наклона скатов

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

Крыша с двумя противоположными скатами - самая распространённая конструкция из применяемых в индивидуальном жилищном строительстве. Линия пересечения образует конёк, а боковые проёмы крайних стропильных ног служат для устройства фронтонов - вертикально расположенных стенок, создающих замкнутое подкровельное пространство. Для получения прочной и долговечной конструкции применяется множество подпорных и укрепляющих элементов, придающих дополнительную жёсткость всему сооружению. В основе двускатной конструкции лежит треугольник - наиболее жёсткая геометрическая фигура. Стропильная система состоит из следующих основных элементов:

1. Мауэрлат - это деревянный брус, выполняющий роль связующего элемента между коробкой дома и его стропильной системой. К стенам он крепится резьбовыми шпильками, анкерными винтами или проволочными жгутами. Размер поперечного сечения бруса составляет от 100х100 до 150х150 мм и зависит от размера здания, его этажности и формы крыши.
2. Стропильная нога - деревянный брус размером 50х150 или 100х150 мм, соединяющийся в верхней точке крыши с коньком и опирающийся противоположным концом на мауэрлат. Стропила - основной несущий элемент кровельной системы, воспринимающий все виды внешних нагрузок: ветра, снега, дождя и собственного веса конструкции.

   Стропильные фермы формируют силовой каркас крыши и определяют её геометрическую форму

3. Лежень - брус из древесины, укладываемый горизонтально с опорой на внутреннюю несущую стену. Размер лежня, как правило, равен размеру мауэрлата. Является опорой для кровельных стоек.
4. Затяжка - элемент, применяемый в висячих стропильных системах. Его назначение - компенсация растягивающих усилий, возникающих на нижних концах стропильных ног.
5. Стойки - брусья квадратного сечения, передающие часть нагрузки от стропил на лежни.
6. Подкосы - элементы конструкции, передающие часть нагрузки от стропильных ног на затяжку. Таким образом формируется ферма, обладающая повышенными прочностными характеристиками.
7. Контробрешётка - деревянные бруски размером от 25х50 до 50х50 мм, набиваемые на верхнее ребро стропил. Назначение контробрешётки - образование вентиляционного зазора между обрешёткой и гидроизолирующей плёнкой. Этот элемент обязателен при устройстве кровельного пирога на мансарде.
8. Обрешётка - опорное основание для установки финишного покрытия кровли. Обрешётка бывает сплошной или разреженной и может быть выполнена из доски толщиной 25 мм, водостойкой фанеры, листов ОСП и других подобных материалов. Выбор конструкции обрешётки зависит от характеристик финишного покрытия.
9. Конёк - горизонтально расположенная балка, по которой происходит пересечение противоположных скатов.
10. Свес кровли - является продолжением стропил на расстояние до 40 см от стен здания. Защищает стены от намокания, а также служит для размещения софитов, являющихся составной частью системы вентиляции подкровельного пространства. При недостаточной длине стропила свес формируется дополнительными деталями для их удлинения - кобылками.

    Стропильная система двускатной крыши состоит из ферм треугольной формы, опирающихся на мауэрлат и конёк, обрешётки и нескольких вспомогательных элементов, усиливающих конструкцию

Расчёт нагрузки на стропильную систему двускатной кровли

Стропильная система испытывает определённые нагрузки, которые можно разделить на два вида.

1. Постоянные нагрузки, действующие независимо от любых других факторов. Их величина определяется конструкцией кровельного пирога и состоит из веса гидроизолирующих и парозащитных плёнок, утеплителя, доборных элементов, крепежа и любых других элементов кровельного покрытия, включая финишное. На практике средний вес всех составляющих кровли дома составляет порядка 40–45 кг/м 2 . Более точно эту величину можно вычислить, просуммировав значения удельной нагрузки каждого используемого материала, которые можно взять из справочных таблиц. Рассчитывая вес кровли, рекомендуется заложить запас прочности величиной в 10%.

   При расчёте нагрузки учитывается вес каждого элемента кровельного пирога

2. Переменные нагрузки. К таковым относятся воздействия ветра и снега в зависимости от их интенсивности. По сути, кровля дома представляет собой парус, воспринимающие нагрузку от ветра. Сила непосредственного воздействия на кровлю по нормали зависит от угла наклона ската - чем он меньше, тем ниже нагрузка. Одновременно на подветренном скате возникают завихрения, и появляется нагрузка на крышу с обратным вектором воздействия. При ураганных ветрах усилие на отрыв может достигать 630 кг/м 2 . К переменным нагрузкам относятся и снеговые воздействия. Нужно заметить, что они также имеют чётко выраженные региональные показатели.

   Ветровые нагрузки являются фактором риска для кровель, поскольку они создают большие отрывающие и опрокидывающие усилия

Очевидно, что тщательный расчёт нагрузок от снега и ветра с учётом местных климатических условий жизненно необходим при выборе конструкции и материалов кровли . Эти нагрузки можно определить по карте, составленной на основании СНиП 2.01.07–85.

По карте можно определить величину ветровой и снеговой нагрузки в регионе строительства

Отмеченные на картах значения снеговой и ветровой нагрузки для каждого района называются нормативным. Для того чтобы получить расчётную снеговую нагрузку, нормативную величину нужно умножить на специальный коэффициент, который учитывает угол наклона крыши. Этот коэффициент равен:

• 1 при уклоне менее 25 o ;
• 0,7 при угле наклона от 25 до 60 o ;
• 0 для более крутых скатов.

Расчётная ветровая нагрузка определяется умножением нормативного значения на коэффициент, учитывающий высоту здания и тип местности, в которой ведётся строительство.

Таблица: поправочный коэффициент для расчёта ветровой нагрузки (учёт высоты здания и типа местности)

Удельную нагрузку наиболее популярных кровельных материалов можно взять из следующей таблицы.

Таблица: весовые показатели некоторых материалов для крыши

Учитывать особенности воздействия разных видов нагрузок можно только в совокупности, поэтому расчёты подобного характера нужно доверить опытному специалисту.

Видео: расчёт стропильной системы

Виды стропильных систем двускатной крыши

По принципу устройства стропильные системы бывают двух типов:

1. Висячие.
2. Наслонные.

Висячие стропила используются для зданий, в которых несущие опоры расположены на расстоянии до 10 метров при отсутствии промежуточной стены внутри коробки здания. Для других случаев необходимо использовать наслонную стропильную систему.

Особенности устройства висячей стропильной системы

Опорой для висячих стропил являются наружные стены. Поскольку арка имеет соединение в верхней точке, при воздействии на неё вертикальных нагрузок на нижних опорах создаются распирающие нагрузки. Для их компенсации используются затяжки - горизонтальные связки между нижними концами стропильной ноги. В результате получается жёсткий силовой треугольник. При устройстве мансардного помещения в качестве затяжки используются балки перекрытия. Возможны различные конструктивные решения висячей стропильной системы:

1. Простая трёхшарнирная арка. Представляет собой конструкцию в виде треугольника. При этом затяжка работает только на растяжение и не является опорной. Поэтому её можно заменить обычной металлической балкой. Соединение карнизного узла в этом случае выполняется простой ортогональной врезкой с использованием деревянных накладок или металлических пластин.

   Трёхшарнирная арка является самой простой конструкцией стропильной фермы для двускатной крыши

2. Трёхшарнирная арка с усилением. Такая схема применялась ранее при возведении промышленных зданий, когда длина пролёта превышала 6 метров. Затяжка при этом подвешивается на бабке из древесины. Соединение узлов производится с применением металлических деталей и снабжается устройствами для регулировки натяжения. Основная нагрузка в такой системе приходится на конёк кровли. В индивидуальном жилищном строительстве такие стропильные системы не применяются.

   Трёхшарнирная арка с усилением отличается от простой наличием вертикального ребра жёсткости (бабки) и возможностью регулировки натяжения в местах соединений

3. Шарнирная арка с поднятой затяжкой. В этом варианте стропильная нога частично разгружается через конёк крыши подвеской к приподнятой затяжке. Она поднимается на высоту не менее 2,2 м от уровня пола чердака. Такая система идеально подходит для устройства мансардного помещения в подкровельном пространстве. Соединение затяжки со стропилами производится врезкой, в результате чего соединение в узле становится неподвижным.

   Шарнирная арка с поднятой затяжкой идеально подходит для устройства мансардного подкровельного помещения

4. Трёхшарнирная арка с ригелем используется для усиления стропильной системы при помощи создания дополнительного силового треугольника. Система применяется при значительных распирающих нагрузках. Соединение ригеля со стропилом должно быть неподвижным, в противном случае вся система не будет иметь необходимой жёсткости.

   Дополнительный горизонтальный элемент (ригель) придаёт системе большую устойчивость к распирающим нагрузкам

Ригель, в отличие от нижней затяжки, работает на сжатие, а не на растяжение.

Кроме перечисленных используются также и другие элементы для усиления кровельного скелета. Весьма популярными являются подкосы и стойки, располагаемые в системе на местах наибольших нагрузок на стропила.

В наиболее нагруженных местах стропильные фермы могут усиливаться подкосами и стойками

Видео: стропильня система пошагово

Стропильные системы наслонного типа

Наслонные стропила применяются для зданий шириной более 10 метров. Для них характерно наличие несущей стены внутри здания, которая является дополнительной опорой для стропильной системы. Наслонные конструкции бывают нескольких видов:

В безраспорных наслонных системах основная нагрузка от кровельного каркаса передаётся на мауэрлат

Определение шага стропил двускатной крыши

Задача обеспечения достаточной прочности стропильной системы решается подбором материала для изготовления её элементов и расчётом параметров их установки. Шаг стропил является одним из таких элементов и подбирается в зависимости от веса кровельного пирога. Расстояние между опорными балками обычно устанавливается в пределах 0,6–1,5 м. Реальный шаг между стропилами зависит от геометрии кровли и рассчитывается следующим образом:

1. Определяется количество стропильных ног. Для этого нужно воспользоваться соотношением n = L / d 1 + 1, где n - количество стропильных ног, L - длина кровли по коньку, d 1 - желаемое расстояние между стропилами.
2. Вычисляется расчётное расстояние между стропилами, для чего длина кровли по коньку делится на полученное в предыдущем пункте количество: d = L / n.

Для примера рассмотрим вариант с длиной крыши 13 м при предпочтительном расстоянии между стропилами 750 мм (вариант для кровли с керамической черепицей).

1. Количество стропильных ног n = 13000 / 750 +1 = 18,33. Поскольку число стропил должно сбыть целым, округляем это значение до 19.
2. Шаг стропил d = 13000: 19 = 684 (мм).

Таким образом, на выбранной нами крыше стропила необходимо устанавливать с шагом 68,4 мм.

Следует помнить, что полученный результат является расстоянием между осями стропил.

Узлы стропильной системы двускатной крыши

Основные типы соединений в узлах несущей конструкции кровли мы уже рассмотрели выше. Но имеет смысл подробнее остановиться на вспомогательных материалах, позволяющих сделать стропильную систему более надёжной и прочной.

Усилить крепление деталей при монтаже стропильной системы можно при помощи металлических пластин и уголков различной формы

Такие изделия производятся из оцинкованной стали толщиной до 1,5 мм. Они имеют различную конфигурацию и могут быть установлены на любом виде соединения.

Фотогалерея: виды соединений в узлах стропильной системы двускатной кровли

В коньковой части стропильные ноги обычно соединяются плоскими пластинами на болтах Для усиления конструкции стропильной системы нужно подбирать металлические пластины, соответствующие конфигурации крепёжного узла Скользящие сопряжения узлов разгружают стропильную конструкцию Узлы примыкания в стропильной системе можно дополнительно усиливать металлическими вставками В зависимости от типа применяемой стропильной системы существуют разные способы крепления конькового узла На плоских соединениях, работающих под большими нагрузками, удобно использовать гвоздевые пластины

Все стыковочные узлы стропильной системы несут функцию усиления стропил за счёт перераспределения нагрузок и упрочнения несущих элементов. Так, в нижней части стропило опирают на мауэрлат под прямым углом, для чего выполняют соответствующие врезки.

Для усиления стропильной системы стараются использовать соединения с максимальной несущей способностью, например, врезку стропила в мауэрлат под прямым углом

Кроме того, для дополнительного усиления в стыковочных узлах используются металлические крепёжные пластины. Этот же принцип используется и при установке подкосов к стропилу. В любом случае сопрягаемые детали должны работать «на упор» и не смещаться в процессе эксплуатации.

Любые детали должны нагружаться вдоль своей оси

Можно назвать три основных вида узлов в стропильной системе:

1. Коньковые соединения. Это стыковка двух стропильных ног под заданным углом по линии пересечения скатов. Могут быть шарнирными или глухими. Первые применяются при устройстве стропильной системы на брусовых или бревенчатых домах, которые склонны проседать и приподниматься в зависимости от сезона в течение практически всего срока эксплуатации. Глухие соединения используются в стропильных системах домов из строительного камня. В таких строениях поверх стены устанавливается армированный пояс, который и принимает на себя боковые нагрузки.
2. Крепление нижних концов стропильных ног к мауэрлату. Поскольку они расположены под углом к опорному брусу, создаётся скользящий вектор, направленный во внешнюю от строения сторону. Для его компенсации в мауэрлате производится врезка, а на стропиле - пятка. Стропило вставляется в паз с упором на неё и крепится гвоздём через ребро балки в мауэрлат. Применяются также дополнительные опорные детали из брусков. В тех случаях, когда стропильная балка должна перемещаться (на деревянных срубах), применяются скользящие крепления. Они дают возможность компенсировать сезонные изменения высоты стен.
3. Другие узлы. Все остальные детали стропильных систем являются по сути упорными элементами, работающими на сжатие, редко - на растяжение. Они устанавливаются путём врезки в сопрягаемые детали, чтобы не допустить их смещения под нагрузкой. К таким деталям можно отнести ригели, подкосы, стойки, упоры и другие подобные детали.

Для более прочного соединения используются дополнительные элементы, упомянутые выше.

Монтаж двускатной стропильной системы

В настоящее время строительный рынок предлагает услуги по изготовлению стропильных ферм в индивидуальном исполнении для конкретных построек. Нужно отметить, что такая услуга имеет ряд преимуществ:

1. Гарантированное качество изделий, обеспеченное применением специального оборудования и технологий сборки.
2. Безопасность в противопожарном отношении, поскольку все детали ферм подвергаются антипиреновой обработке.
3. Увеличенный срок службы, который достигается антибактериальной обработкой изделий специальными составами.
4. Простота установки готовых ферм.

Единственным недостатком такого способа установки стропильной системы является относительно высокая стоимость изделий.

Для самостоятельного возведения двускатной крыши можно использовать готовые стропильные фермы, заказанные у профессиональных производителей

Сборка стропильных ферм на земле

Сборка стропил на земле используется в тех случаях, когда непосредственно у дома имеется ровная площадка достаточных размеров для изготовления ферм. При этом монтируются не полные фермы, а жёсткие конструкции из трёх-четырёх деталей, которые могут быть подняты к месту установки усилиями двух-трёх человек. Подъём производится при помощи канатов по слегам. Преимущество такого способа сборки состоит в возможности использования единого шаблона, чем обеспечивается высокая точность изготовления каждого элемента конструкции. Возможный вариант частичного монтажа ферм внизу выглядит следующим образом:

1. Изготовить стапель для сборки ферм. Он представляет собой три площадки, расстояние между которыми соответствует длине сопрягаемых деталей. Их можно собрать из нескольких досок или брусьев, располагаемых в одной горизонтальной плоскости.

   Для удобства сборки стропильной фрмы на земле необходим свободный участок определённого размера и вспомогательные элементы, на которых можно разместить детали конструкции

2. Для сборки первой фермы нужно взять две стропильных ноги и затяжку - нижнюю или верхнюю.
3. Разложив детали на стапеле, разместить их в соответствии с чертежом фермы и скрепить гвоздями. Проверить заготовку фермы на соответствие размерам, указанным в техдокументации. При необходимости поправить расположение компонентов.
4. Выполнить окончательную фиксацию деталей в узлах фермы, используя дополнительные крепёжные пластины. Гвоздевые пластины можно устанавливать с использованием силовой струбцины, применяя дополнительные подкладки из толстолистовой стали под её губки.

   Силовая струбцина позволяет предварительно стянуть гвоздевые пластины, а затем закрепить их любым удобным способом

5. Уложить детали второй фермы поверх первой и зафиксировать струбцинами, точно повторяя контуры нижней фермы, которая играет роль шаблона. После сборки второй фермы убрать её в сторону.
6. Изготовить необходимое количество ферм, повторяя операции из предыдущего пункта. Таким образом обеспечивается полное соответствие всех изготовленных ферм.

   При изготовлении стропильных ферм по одному шаблону они будут в точности повторять размеры и форму друг друга

Монтаж стропильной системы по месту установки производится следующим образом:

1. На крышу поднимаются первые две фермы. Для этого можно использовать наклонный настил из нескольких брусьев и довольно прочные верёвки.
2. Первыми устанавливаются фронтонные фермы по концам крыши. Их нужно выставить строго вертикально и закрепить к мауэрлату временными укосинами.

   Первыми нужно установить фронтонные фермы

3. Между фронтонными фермами натягивается строительный шнур перпендикулярно расположению стропильных ног.
4. Каждая последующая ферма устанавливается с соблюдением ранее рассчитанного шага стропил.

   Для того чтобы все стропильные фермы были установлены ровно, между крайними конструкциями натягивается шпагат

5. После установки последней фермы вся конструкция стропильной системы укрепляется прогонами, после чего временные крепления демонтируются.
6. Далее монтируются остальные элементы конструкции - укосины, коньковый брус, лежни, стойки и прочее, предусмотренное в проекте стропильной системы.

Дополнительную прочность крыше придаёт обрешётка, набиваемая в последнюю очередь.

Сборка стропильных ног непосредственно по месту установки

Сборка стропил по месту применяется на крышах небольшого размера. При этом наверх подаются бруски-заготовки, из которых выпиливаются необходимые детали. Монтаж выполняется снизу вверх, начиная с установки стропильных ног. Горизонтальный уровень стропильной системы контролируется по натянутым шнурам, а вертикальность сборки ферм - строительным отвесом. Порядок монтажа такой же: сначала монтируются фронтонные фермы, затем остальные в любом удобном порядке.

Сборка стропильной системы непосредственно на крыше начинается с установки стоек и конькового прогона, на который укладываются стропила

В точности выполняя требования чертежей, можно смонтировать стропильную систему самостоятельно. В одиночку это сделать практически невозможно, поэтому участие одного или двух помощников обязательно.

Видео: установка стропил своими руками

При сборке стропильного каркаса для двускатной крыши важно придерживаться определённых правил:

1. Вся древесина, используемая для монтажа стропильной системы, должна быть обработана антисептическими и противопожарными составами.
2. При работе с ручным электроинструментом необходимо соблюдать требования безопасности, указанные в инструкциях.
3. Установку гвоздевых пластин нельзя производить при помощи заколачивания молотком, это приводит к их деформации. При монтаже нужно использовать зажимающий инструмент.
4. Под мауэрлатом должен быть проложен слой гидроизоляция. Традиционно для этого используется рубероид.
5. При монтаже стропильной системы нужно использовать крепёж с защитным покрытием.
6. Монтаж стропильной системы следует производить в сухую безветренную погоду.

Видео: двускатная крыша для металлочерепицы

Как и всякая кровельная система, двускатная крыша требует внимательного и ответственного отношения. Ошибки при строительстве таких кровель обходятся, как правило, дорого. Важен не только тщательный подбор материалов, но и грамотное их применение. Тем не менее основную часть работ вполне можно выполнить самостоятельно. Успехов вам!