Возведение крыши – один из наиболее ответственных этапов строительства дома. К наиболее простым конструкциям относятся двускатные крыши с прямыми скатами. Если решено, что возводиться будет двухскатная крыша своими руками, то необходимо внимательно ознакомиться с пошаговой инструкцией и видео. Функциональные параметры кровли также зависят от правильного утепления, характеристик и качества монтажа финишного покрытия.
Подготовительный этап
Чтобы определиться с конфигурацией и размером крыши, необходимо учесть снеговую и ветровую нагрузку в имеющихся климатических условиях – чем меньше угол наклона, тем лучше конструкция противостоит нагрузкам. Но малый угол наклона (40 градусов и менее) не позволяет в полной мере использовать чердачное помещение.
Форма и конструкция крыши разрабатываются в соответствии с проектным планом дома: ключевые точки опоры стропильной системы кровли должны совпадать с линиями и точками расположения несущих конструкций нижележащего этажа. Таким образом, необходимо принять во внимание ширину дома, наличие продольной несущей стены по центру. Если чердак не планируют задействовать в качестве дополнительной полезной площади для постоянного или сезонного проживания, можно выполнить надежную крышу с наслонными стропилами. В этом случае стропила крепятся к коньковому прогону, который поддерживают стойки, опирающиеся на внутреннюю несущую стену.
Висячие стропила – наиболее практичный и экономичный вариант для легких построек. В этом случае стропильные ноги попарно связываются между собой ригелями – горизонтальными перемычками, которые обеспечивают необходимую жесткость конструкции. Система с висячими стропилами опирается на боковые стены сооружения.
Если ширина дома превышает 6 метров, помимо ригелей, который выступают в качестве основы для потолка, выполняется установка прогонов и стоек. Прогон представляет собой горизонтальный брус, выступающий в качестве дополнительной опоры для стропил, образующих скат кровли. Монтаж прогона требует использования стоек. Стойки, в свою очередь, опираются на лежни – специальный брус, уложенный вдоль ската. Лежни и стойки выполняют функцию каркаса стен мансардного помещения. Такая наслонная конструкция позволяет сделать мансарду или просторный чердак для хозяйственных нужд своими руками.
Если требуется строительство простой и надежной крыши, оптимально подходит двускатная конструкция с углом наклона 45-50°. Такая стропильная система пригодна для монтажа на жилых домах и постройках различного назначения. При расчете материалов необходимо принять во внимание, что стропильная система должна быть достаточно легкой, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на фундамент, но при этом прочной . Сечение пиломатериалов следует выбирать исходя из размеров стропильной конструкции.
Монтаж мауэрлата
Рассмотрим пошагово способ постройки своими руками крыши с наслонными стропилами и чердачным помещением. На первом этапе выполняется установка на продольных стенах дома верхней обвязки – мауэрлата. Обвязка воспринимает на себя давление всей кровельной системы и равномерно передает ее строительным конструкциям – стенам и фундаменту.
Мауэрлат изготавливается из бруса (сечением от 50×150 до 150×150 мм), обработанного специальными защитными средствами для предохранения от гниения и возгорания.
Мауэрлат можно делать различными способами :
- в кирпичную кладку вмуровывается катаная проволока, посредством которой брус закрепляется на стене (проволока продевается сквозь специально выполненные отверстия и плотно закручивается);
- в кладку вмуровываются длинные металлические шпильки диаметром от 12 мм;
- в верхней части стены выполняется монолитная бетонная балка с вмурованными стальными шпильками.
Шпильки должны располагаться с шагом не более 120 мм. Высота выступающего конца крепежного элемента должна на 20-30 мм превышать суммарную толщину гидроизоляции и бруса, в котором следует заранее сделать отверстия. Брус надевается на шпильки и плотно притягивается гайками с широкими шайбами.
Возведение стропильной системы
Стропильная система, которую можно сделать своими руками, состоит из целого ряда элементов, объединенных в единое целое. Стропильная А-образная ферма является жесткой конструкцией, работающей «на распор». Если строительство крыши ведется на брусовом доме, противоположные стены следует укрепить стяжками из бруса 100×150 мм на уровне балок потолочного перекрытия. Это делают, чтобы стены не раздвинулись под нагрузкой.
На потолочное перекрытие укладываются лежни – дополнительные элементы из бруса 150×150 мм или более, которые служат опорой для стоек и перераспределяют точечную нагрузку на поверхность перекрытия. Укладку лежней своими руками следует делать по линиям расположения стен будущего чердачного помещения. Если чердак не планируется использовать, лежень может быть уложен непосредственно под коньком для монтажа опорных стоек. При необходимости можно делать сращивание бруса, но только в местах, где стык будет лежать на балке. Шиповое соединение укрепляется скобой или металлической пластиной.
Повторяющиеся детали стропильной системы следует делать полностью идентичными друг другу, чтобы построить равнобедренную двускатную крышу, вес которой будет распределяться равномерно даже под атмосферными нагрузками . С этой целью своими руками изготавливаются шаблоны одинаковых деталей.
На перекрытии дома раскладываются доски 50×150 мм, изготавливается треугольник необходимой высоты из двух стропильных ног и доски-стойки (ее длина соответствует высоте будущей крыши), соединенных гвоздем. Вдвоем или втроем конструкция поднимается - стойка устанавливается на центральной оси перекрытия, стропила устанавливаются на мауэрлат.
В процессе подготовки шаблона можно удлинять элементы, варьируя высоту крыши и выбирая наиболее подходящий вариант.
Определившись с размерами, необходимо сделать фигурные запилы на стропилах в местах их контакта с обвязкой. Стропильная нога должна жестко упираться в мауэрлат. Существует целый ряд способов крепления, следует выбрать наиболее удобный и надежный, желательно использовать металлические накладки. С тонкостями технологии можно ознакомиться по видео. Получившая стропильная конструкция в дальнейшем выступает как шаблон, а доска-опора помогает контролировать высоту установленных ферм.
Фронтон
Фронтон представляет собой продолжение стены, ограниченное скатами кровли. Если предусмотрена двускатная крыша, фронтоны дома имеют форму треугольника. При монтаже стропильной конструкции в первую очередь устанавливаются крайние фермы, которые в дальнейшем служат каркасом для фронтонов. Необходимо строго проверить вертикальность конструкций и проследить, чтобы они имели одинаковую высоту. В верхней части фронтонов крепится коньковый прогон, к которому в дальнейшем монтируются остальные стропильные конструкции.
Обычно фронтоны зашиваются после окончания кровельных работ, но это можно сделать и на более раннем этапе. Монтаж досок 50×100 или 50×150 мм выполняется в вертикальном или горизонтальном направлении. Фронтон, который можно построить своими руками, нередко снабжается окнами.
Необходимо предусмотреть и утепление фронтонов.
Утепление крыши и монтаж кровли
На стропильную систему набивается обрешетка, шаг которой рассчитывается исходя из характеристик кровельного материала – его размеров и жесткости, способа монтажа. Если предусмотрено использование гибких материалов (битумной черепицы, пленки ПВХ, рулонных битумных кровель), необходимо делать сплошной ровный настил.
К утеплению крыши необходимо отнестись максимально внимательно, так как в противном случае тепловые потери будут весьма существенны. Обычно двускатная кровля сразу выполняется с учетом применения тех или иных материалов для утепления – при строительстве стропильной системы своими руками шаг стропил рассчитывается относительно ширины листового утеплителя. Это позволяет построить крышу с минимальными экономическими затратами, так как материал для утепления не придется резать. Кроме того, данный подход ускоряет и упрощает монтаж системы утепления и пароизоляции.
В этом качественном видео можно подробно увидеть, как сделать двускатную крышу самостоятельно и убедиться, что в этом нет ничего сложного.
Cодержание:
Система двускатной крыши предполагает наличие двух скатов прямоугольной формы, которые соединяются в верхней части под определенным углом. При такой конструкции фронтоны получаются треугольной формы.
Чтобы такая двухскатная крыша прослужила долгое время, при этом сохранила свои технические качества, должна быть правильно, выполнена стропильная система.
В качестве кровельного материала в последствие можно использовать металлочерепицу, профнастил, мягкую кровлю и другие современные варианты. Учитывая виды кровельного материала, будет обустраиваться обрешетка крыши.
Основные разновидности стропильных систем
Все работы по монтажу двухскатной крыши можно выполнить самостоятельно, главное соблюдать технологию и последовательность работы.
Перед тем как приступить к монтированию стропильной системы необходимо оценить фронт работы и выбрать самый подходящий вид. Сегодня можно выделить два типа системы устройства стропил:
- наслонный;
- висячий.
Стропильная система двухскатной крыши
Для стропильной системы характерно то, что монтаж стропил осуществляется непосредственно на боковые стены. Использовать данный вариант можно в том случае если между стенами расстояние не превышает 10 м. Недостатком такой системы, является то, что она оказывает распирающую нагрузку на внешние стены и со временем они могут повредиться. Это может повлечь за собой необходимость устанавливать затяжки. При этом есть и положительные моменты. К примеру, нет необходимости крепить мауэрлат.
Если расстояние между внешними стенами превышает 10 метров необходимо использовать наслонный тип системы крыши. Устройство такой конструкции подразумевает монтаж вертикальной балки. Она спускается от конька на несущую стену, которая располагается строго по центру помещения. При использовании такой конструкции нагрузка на крышу распределяется равномерно и не создает эффекта распирание. Поэтому проектирование дома необходимо доверить специалистам, которые будут учитывать особенности всего строение и двускатной крыши в том числе. Также при разработке проекта учитываются строительные материалы, которые используются для возведения стен и кровли крыши.
Составляющие стропильной системы
Конструкция стропильной системы
Конструкция крыши состоит из нескольких важных составляющих, которые стоит знать. В стропильной системе двускатной крыши можно выделить:
- подкосы;
- мауэрлат;
- стойки;
- коньковый прогон;
- обрешетка;
- лежень.
Проектировать крышу самостоятельно не рекомендуется, если нет необходимых знаний. Поскольку нужно выполнить расчеты, при этом учитывая не только размеры дома, но и возможные нагрузки на кровлю. Не соблюдение правил и норм может привести к разрушению и возникновению аварийных ситуаций.
Особенности двухскатной крыши
Выбор угла наклона напрямую зависит от климатических условий. В случае если дом с двухскатной крышей строиться в зоне с повышенным уровнем снежных осадков, стропильная система должна делаться с большим углом наклона. При этом нет разницы, какой кровельный материал в данном случае используется профнастил или натуральная черепица.
Наиболее оптимальный угол наклона двухскатной крыши 45 — 60 градусов
Чаще всего устройство двухскатной крыши делается с углом наклона от 45 до 60 градусов. На такой поверхности снежный покров не задерживается. Кроме снежной нагрузки стоит также учитывать и ветровые нагрузки. Самым практичным вариантом является устройство стропильной конструкции, которая напоминает равнобедренный треугольник.
Если в качестве кровельного материала используется профнастил или другой металлический материал шаг между стропилами можно делать до 120 см. Если вес кровельного материала значительно больше шаг рекомендуется уменьшить до 60 см. После проведения всех расчетов необходимо перепроверить все показатели, чтобы убедится в точности полученных результатов.
Несмотря на разнообразные виды кровельных материалов, особой популярностью пользуется профнастил. Он представлен в широкой цветовой гамме и с разным размером волны. В каждом индивидуальном случае можно выбрать самый подходящий вариант.
Выполнение монтажных работ
Перед тем как начать монтаж системы стропил необходимо подготовить весь инвентарь. Это позволит выполнять работы без перерывов на поиски недостающего инструмента и провести работу в самые короткие сроки.
Необходимый инвентарь:
- молоток и гвоздодер;
- шуруповерт, дрель электрическую;
- гвозди, шурупы, саморезы;
- отвес, рулетка, уровень;
- ножовка
Несмотря на то, что существуют разные виды устройства стропил для достижения максимально качественного результат стоит их скомбинировать между собой. Для устройства крыши необходимо использовать только высококачественный материал. Древесина должна быть хорошо высушенной и не иметь никаких дефектов. Перед тем как начать их монтаж их рекомендуется обработать антисептиком. Стандартный размер стропил, которые используются сегодня, составляет 50 х 50 х 6000 мм. Устройство элементов должно проводиться попарно, с обеих сторон одновременно. Разметку элементов и подгонку под нужный размер нужно проводить на земле.
Схема крепления стропил двухскатной крыши
Чтобы опоры были максимально устойчивы в них необходимо выполнить врезки, которые выполнены по размеру мауэрлата. Если монтаж осуществляется внахлест нужно контролировать места стыков, никаких выступов не должно быть.
Для того чтобы выполнить все врезки одинаковыми и при этом потратить на работу намного меньше времени стоит выполнить шаблон. Для его устройства нужно использовать лист фанеры или плотный картон. Врезки должны быть строго перпендикулярными, поскольку на них оказывает действия нагрузка сверху. Неправильно выполнение распилы могут ухудшить прочность конструкции.
После того как устройство боковых стропил осуществлено необходимо натянуть между ними шнур. По нему будет осуществляться регулировка высоты стропильных ног. Если есть небольшая погрешность в высоте, ее можно устранить с помощью деревянной подкладки. Устранение, таким образом, больших недочетов проводиться не должно, это может повлечь за собой нарушение прочности всей системы.
Увеличить прочность деревянных ферм можно с помощью подкосов. Они располагаются от нижней части стропилины до средины противоположной. Брус для подкоса должен быть размером не более 50 мм. Именно такое устройство усиливает всю конструкцию и повышает ее прочность во время сильного ветра или больших снеговых нагрузок.
Если был выполнен монтаж больших пролетов их необходимо также усилить используя подкосы. С их помощью нагрузка будет равномерно передаваться на несущие стены. Важно чтобы подкосы были расположены под углом 45 градусов. Для соединения лежня, опорной стойки и подкосов нужно проводить с помощью специальных соединительных элементов — нагелей.
Можно также дополнительно провести устройство диагональных связей. Они располагаются между стропил. Благодаря им крыша будет намного прочнее и выдержит любой кровельный материал — металлочерепицу, профнастил и прочее. Такие связи соединяют две стропилины между собой один конец балки крепиться к нижней части стропил, а второй к средине соседней.
Особое внимание стоит уделить коньковому узлу. Его важно закрепить дополнительно с помощью специальных болтов и саморезов, также могут быть использованы металлические пластины.
Видео: Установка стропил своими руками
Монтаж обрешетки
Устройство обрешетки будет зависеть, какие виды кровельных материалов будут использованы. Можно использовать металлочерепицу или профнастил. Именно они пользуются сегодня огромной популярностью среди застройщиков. Профнастил выгодно выделяется среди других вариантов доступной ценной и отличными техническими показателями.
Для покрытия двухскатной крыши необходимо выполнить монтаж обрешетки. Профнастил — это листовой материал, имеет не слишком большую толщину поэтому обрешетка должна быть качественной. Для обрешетки крыши можно использовать доску как обрезного так и не обрезного вида. Предварительно доску рекомендуется обработать специальным антисептиком, чтобы продлить срок службы древесины.
Монтаж доски к стропильной системе крыши осуществляется с помощью саморезов подходящей длины. Устройство обрешетки под профнастил может быть выполнен, однослойным или двухслойным методом. Перед тем как положить профнастил необходимо также выполнить качественную гидро- и пароизоляцию. Такая изоляция проводиться, если нужно уложить и металлочерепицу.
Видео: Монтаж обрешетки под металлоцерепицу
Монтаж крыши представляет собой многоэтапный сложный процесс. Для самостоятельной установки и сбора стропильной системы понадобится основательно изучить методы соединения элементов, подобрать нужные материалы, высчитать угол наклона и длину стропил. Поможет сделать крышу своими руками пошаговая инструкция.
Устройство кровли
Выбрав конструкцию для двускатной крыши, переходят к проектированию. Создать проект с чертежной документацией можно самостоятельно, имея навыки работы с компьютером и зная архитектурные программы (например, ArchiCAD.) Если таковых не имеется - лучше обратиться за консультацией и помощью к профессионалу. Можно все проектную работу делегировать профильным организациям.
Необходимо знать элементы конструкции и материалы для ее возведения, чтобы понимать, как сделать крышу двускатную своими руками.
Стандартная двускатная крыша состоит из нижеследующих элементов:
Выбор системы стропил
Определяясь, как сделать двускатную крышу, следует выбрать, какой будет система стропил. Висячую стропильную систему выбирают в случае, когда между наружными стенами расстояние не более 10 м и посередине отсутствует несущая стена. Верхние концы смежных стропил при такой системе запиливают под углом, соединяя гвоздями между собой. Исключается монтаж коньков бруса и стоек. Снизу стропильные ноги опираются на внешние стены. Отсутствие стоек позволяет использовать чердачное пространство для обустройства мансарды. Функцию затяжек часто выполняют балки перекрытия. Чтобы упорядочить конструкцию верхнюю, затяжку рекомендуется устанавливать от конька на расстоянии 50 см.
Наслонную стропильную систему более оправдано обустраивать если есть опорная центральная стена. На стену укладывают лежень и крепят на него опорные стойки, к ним прибивают коньковый брус. Такой способ монтажа экономичный и простой в исполнении, если во внутреннем помещении потолки проектируются на разных уровнях. Чердак делят на две половины кирпичной стеной.
Сборку стропильной системы начинают с установки мауэрлата строго горизонтально. Прежде чем начать монтаж, необходимо тщательно проверить стены, к которым он крепится. При необходимости их выравнивают раствором цемента. Работу можно продолжать, когда раствор наберет прочность 50%.
В зависимости от системы, мауэрлат может представлять собой доску размером 50*150мм либо брус сечение 150*150. Его прикрепляют к верхнему ряду кладки стены. В деревянном строении роль его выполняет верхний венец.
Если стены делают из газобетона или пенобетона сверху последнего ряда необходимо сделать железобетонный армированный пояс для перераспределения нагрузки. В него вмуровывают закладной крепеж - шпильки или проволоку. На них насаживают доску либо брус.
Существует несколько способов связки мауэрлата и стен:
Между поволокой (шпильками) расстояние должно быть меньше 120 см. Под мауэрлат на стену укладывают обязательно отсечную гидроизоляцию: гидрозоли лм рубероид, свернутый в два слоя. Можно промазать битумной мастикой.
Установка стропил
Вначале работы необходимо определиться с нужным сечением строительных ног. Данную величину рассчитывают в зависимости от расстояния между стропилами и их длиной. Важно учитывать использование утеплителя. Расстояние между стропилами должно быть таким, чтобы не надо было тратить время и силы на обрезку теплоизоляционного материала.
Есть несколько видов стропильных систем (не один десяток). Выбрав тот, что вам наиболее подходит, из тонких досок следует сделать шаблон для врубок, запилов и других деталей. Часто первую форму делают на крыше, затем по ней делают шаблон.
Порядок сборки различается в зависимости от вида стропильной системы. Наклонные стропила устанавливаются постепенно. Их собирают из элементов на крыше. Очень удобно в этом случае, если уже настелены балки перекрытия потолка и черновой настил мансарды.
Для системы с висячими стропилами ферма собирается на земле. Она состоит из треугольника стропильных ног и затяжки со всеми стойками и подкосами. Сначала понадобится составить чертеж, высчитав угол соединения и длину стропил. Обычно угол наклона крыши 35−40 градусов. Однако на сильно продуваемых, открытых участках его делают меньше - 15−20 градусов. Чтобы определить угол соединения стропил, надо умножить на 2 угол наклона крыши.
Длину стропильных ног высчитывают, основываясь на угол соединения и длину прогона между внешними стенами. С учетом карнизного свеса (шириной 50−60см), она, чаще всего равняется 4−6 м.
Верхние концы стропил крепят разными способами:
- встык;
- внахлест;
- с вырезом пазов.
Фиксируют их болтами или металлическими накладками. Дальше монтируют верхние и нижние затяжки.
Собрав нужное количество ферм, их поднимают на крышу и крепят к мауэрлату. Первыми крепят крайние фермы. Стропила выставляют с помощью отвеса по вертикали, регулируя длину свеса. Ферму необходимо укрепить временными укосинами из бруса, чтобы она не сдвинулась в процессе монтажа.
Закрепив все фермы, доской с сечением 50*150мм, длиной на 20−30 см больше карниза прибивают верхние края ската. Эту же работу проводят с другой стороны крыши.
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.
Изготовление обрешетки
Завершающим этапом в строительстве двускатной крыши является построение обрешетки. Для этого используют сухой брус без сучков и трещин. Брусья обрешетки прибивают снизу карнизов. Две доски возле конька крепят без зазора. Для проверки обрешетки на прочность, на нее может стать человек весом 70−80 кг. Если сделано качественно - решетка не прогнется.
Доски для обрешетки двускатной кровли подбирают в зависимости от вида кровли:
Следующий этап - обшивка досками стропильной системы. Их набивают начиная от карниза крыши перпендикулярно рейкам. Шаг обрешетки зависит от угла наклона скатов и от вида кровельного покрытия. Чем угол больше, тем между досками больше расстояние.
Завершив монтаж обрешетки, приступают к обшивке свесов и фронтонов. Фронтоны закрывают досками, вагонкой, пластиковыми панелями, профнастилом или водостойкой фанерой. Это зависит от личных предпочтений и финансовых возможностей . Обшивку крепят к боковой части стропил, используя саморезы и гвозди в качестве крепежей. Светы тоже подшивают разным материалом от сайдинга до дерева.
Возведение крыши – один из наиболее ответственных этапов строительства. От надежности «зонтика» сверху, от его устойчивости к атмосферным осадкам и любым внешним воздействиям, напрямую зависит долговечность самого здания и уровень комфорта проживания в нем.
Изо всего разнообразия конструкций крыш, двускатную можно отнести к числу наиболее популярных, просто в силу относительной простоты ее возведения. Однако, и за этой «простотой» кроется масса различных нюансов, необходимость проведения определенных расчетов и следования технологическим правилам. Тем не менее, настоящая публикация имеет главную задачу: показать, что установка стропил двухскатной крыши своими руками – задача вполне выполнимая, даже для начинающего строителя.
Давайте вместе пройдем все этапы процесса установки стропил для такой крыши, от основ предварительного проектирования до примера практического воплощения.
Общее устройство двускатной крыши
Основные понятия
Элементы конструкции стропильной системы двускатной крыши
Сразу оговоримся, что данная схема, безусловно, не может отразить всего возможного разнообразия конструкций , но основные детали и узлы на ней показаны достаточно понятно.
1 – мауэрлат. Это доска или брус, которые жестко крепятся по верхнему торцу внешних несущих стен здания. Его предназначение – равномерное распределение нагрузки от всей системы крыши на стены дома, создание условий для надежного крепления стропильных ног в их нижней точке опоры.
2 – стропильные ноги, устанавливаемые попарно. Они становятся основными несущими деталями всей системы крыши – именно стропила задают крутизну скатов, будут основой для крепления обрешетки, кровельного покрытия, а если крыша планируется утеплённой – то еще и всего термоизоляционного «пирога».
Для изготовления стропильных ног применяются качественные доски или брус, можно использовать и кругляк. Про сечение пиломатериала, которое будет достаточным для гарантированного выдерживания всех возможных нагрузок – будет рассказано ниже.
Стропила могут заканчиваться на мауэрлате, но чаще выходят за пределы периметра стен дома, формируя карнизный свес. Впрочем, для этого могут применяться и более легкие детали – так называемые «кобылки», которыми наращивают стропильные ноги на необходимую ширину свеса.
Для формирования карнизного свеса стропила нарощены «кобылками»
3 – коньковый прогон. Это может быть брус, доска или даже составная конструкция. Прогон проходит по всей линии конька и служит для надежного соединения верхних точек парных стропильных ног, связи всех стропильных пар с целью придания общей жесткости всей конструкции крыши. В различных вариантах крыш этот прогон может жёстко опираться на стойки, либо увязываться только с узлом соединения стропильных ног.
4 – затяжки (схватки, ригели). Горизонтальные детали усиления системы, дополнительно связывающие парные стропильные ноги между собой. Может применяться несколько затяжек, расположенных на разной высоте.
5 – балки перекрытия, которые будут служить основой для монтажа пола в чердачном помещении и потолка со стороны комнаты.
6 – а эта балка одновременно выполняет роль лежня. Это брус, проходящий по всей длине крыши, который является опорой для установки дополнительных деталей усиления стропильной системы. Лежень может устанавливаться так, как показано на рисунке (по типу балки перекрытия), либо жестко укладываться на капитальную перегородку внутри здания.
7 – стойки (бабки) – дополнительные вертикальные опоры стропильных ног, предотвращающие их прогиб под действием внешних нагрузок. Стойки вверху могут упираться в сами стропила, либо в дополнительный прогон, продольно связывающий стропильные ноги на определённой высоте.
8 – подкосы. Нередко при большой длине стропильных ног их несущей способности недостаточно, и усиление только стойками не обеспечивает необходимую прочность. В этих случаях применяются диагональные усиливающие элементы, опирающиеся снизу на лежень, создающие дополнительную точку опоры для стропила. Количество подкосов и место их установки могут варьироваться в крышах различной степени сложности.
Некоторые различия висячей и наслонной системы двускатной крыши
Двускатные крыши можно разделить на два типа конструкций – с наслонными и висячими стропилами. Кроме того, широко применяются комбинированные системы, в которых объединены оба принципа построения. В чем же принципиальная разница?
Наслонная система стропил
Эта конструкция стропильной системы характеризуется наличием опоры на внутреннюю капитальную перегородку в здании. По верхнему торцу этой перегородки монтируется лежень, на которые опираются стоки, поддерживающие коньковый прогон. Таким образом, стропильные ноги «наслонены» на вертикальную опору, что делает всю систему максимально прочной.
Подобная схема является наиболее популярной из-за своей надежности и относительной простоты в исполнении. Если имеется возможность создать дополнительную точку опоры по центру, то почему бы и не воспользоваться этим? Правда, если на чердаке планируется размещение жилого помещения, то вертикальные стойки иногда могут стать помехой. Впрочем, их наличие тоже иногда «обыгрывают», используя, например, для монтажа внутренней легкой перегородки.
В зависимости от количества и размещения внутренних перегородок, конструкция наслонной стропильной системы может варьироваться. Некоторые примеры показаны на иллюстрации ниже:
На фрагменте «а» показан самый простой вариант, который, кстати, на небольших длинах стропил (до 5 метров) может даже не иметь показанных подкосов – достаточно ряда центральных стоек под коньковым прогоном
С увеличением ширины здания система, естественно, усложняется, и появляются дополнительные упрочняющие элементы – затяжки и подкосы (фрагмент «б»).
Фрагмент «в» наглядно демонстрирует, что внутренняя капитальная стена не обязательно должна располагаться ровно по центру, под коньком. Вполне возможен и такой вариант, как показан на иллюстрации, но с условием, что смещение лежня относительно конька не превысит одного метра.
Наконец, фрагмент «г» показывает, как может опираться система стропил в здании большого размера, но имеющим две капитальные перегородки внутри. Расстояние между такими параллельными лежнями может доходить до трети ширины здания.
Система с висячими стропилами
Графически эту схему крыши можно изобразить примерно так:
Сразу бросается в глаза, что стропила опираются только на в нижней части, а затем соединяются между собой на коньке. Дополнительная опора по центру отсутствует, то есть стропильные ноги как бы «висят», что предопределяет и название такой системы. Эта особенность накладывает определенные ограничения на применение висячих стропил – обычно такая схема практикуется при расстоянии между несущими стенами, на которые закреплен мауэрлат, не более 7 метров. Устанавливаемые затяжки лишь частично снимают нагрузку с внешних стен.
На иллюстрации ниже показано несколько вариантов висячей системы. Впрочем, некоторые из них уже, скорее, могут быть отнесены к комбинированным.
Фрагмент «д» - висячие стропила связаны между собой стяжкой на уровне мауэрлата либо закреплены на мощной балке перекрытия, образуя с ней треугольник. Других усиливающих деталей нет. Подобная схема допустима при расстоянии между стенами до 6 метров.
Вариант «ж» - для такого же по размерам дома (до 6 метров). Затяжка (ригель) в этом случае смещена вверх, и нередко используется для подшивки потолка чердачного помещения.
Варианты «е» и «з» рассчитаны на пролёт между стенами до 9 метров. Могут применяться несколько затяжек (или верхняя затяжка в сочетании с нижней балкой перекрытия). Другой подход – установка стоек под коньковым прогоном, по аналогии с наслонной системой. Только в качестве нижней точки опоры используется не лежень на капитальной перегородке, а стойки опираются на затяжку или балку перекрытия. Назвать такой вариант чисто «висячим» - уже сложно, так как здесь – явно комбинация деталей из обеих конструкций.
В еще большей степени такое комбинирование двух схем выражено в варианте «и», который рассчитан на большие пролёты, от 9 до 14 метров. Здесь, помимо стойки-бабки, задействованы еще и диагональные подкосы. Нередко такие фермы вообще собираются на земле, а только потом поднимаются и устанавливаются на место, связываются между собой, формируя тем самым весь каркас крыши.
Итак, при подготовке к строительству двускатной крыши необходимо изучить принципы устройства той или иной системы, оценить их преимущества и недостатки, выбрать оптимальную для своих условий и составить графическую рабочую схему. Она понадобится и при приобретении необходимого материала, и для производства самих монтажных работ. Однако, составление чертежа все же должно предваряться некоторыми расчетами.
Расчет базовых параметров стропильной системы двускатной крыши
Давайте еще раз взглянем на принципиальную схему устройства двускатной крыши, чтобы выделить те параметры, которые необходимо будет рассчитать.
Итак, в процессе расчета нам потребуется определиться со следующими величинами.
Исходные данные – это длина стороны дома по фронтонной части (выделено голубым – F), и длина дома по коньку (фиолетовый цвет – D). Предполагается, что хозяева уже заранее определились с типом кровельного покрытия – так как здесь будут определенные ограничения по крутизне скатов кровли. (угол а).
- Высоту конька над плоскостью мауэрлата (Н – зеленый цвет), или, наоборот, определиться с углом ската, отталкиваясь от запланированной высоты конька.
- Длину стропильной ноги (синий цвет – L), а при необходимости – и удлинение стропила для формирования карнизного свеса необходимой ширины (l).
- Рассчитать суммарные нагрузки, выпадающие на стропильную систему, чтобы определить оптимальное сечение пиломатериала для изготовления стропил, шаг их установки (красный цвет – S) и допустимую длину пролетов между точками опоры. Все эти параметры – тесно взаимосвязаны между собой.
- Когда на руках будут эти рассчитанные значения, уже несложно составить графическую схему, определить необходимость и оптимальное расположение элементов усиления, просчитать количество материала для их изготовления.
Цены на бензопилу
бензопила
Рассчитываем крутизну ската и высоту конька
Угол крутизны скатов может определяться хозяевами по различным критериям оценки:
- Из чисто эстетических соображений – когда «во главу угла» становится внешний вид строения. Многим нравятся крыши с высоким коньком, но при этом нельзя забывать, что на такую кровлю резко возрастает ветровая нагрузка. Да и материалов для изготовления высокой крыши пойдет неизмеримо больше. Вместе с тем, на крутых скатах почти до нуля снижается снеговая нагрузка – не исключено, что для «снежных» регионов этот параметр оценки может стать определяющим.
- Из соображений полезного использования чердачного помещения. При двускатной схеме крыши, чтобы добиться максимальной площади мансарды, приходится возводить скаты с очень большой крутизной, то есть с теми же последствиями, о которых сказано выше.
- Наконец, может быть и совершенно противоположный подход – из соображений экономии сделать конструкцию крыши с минимальной высотой в коньке. Но в этом случае придется ориентироваться на минимально допустимые углы уклона для конкретного типа кровельного покрытия. Уменьшать крутизну ниже рекомендованным производителем показателей – это «закладывать бомбу» в свою крышу, причем и из соображений ее прочности и долговечности, и с позиций гидроизоляционных качеств покрытия.
Рассчитать высоту конька над плоскостью перекрытия (мауэрлата) – несложно. В основе подавляющего большинства узлов любой кровельной системы лежит треугольник, который, в свою очередь, подчиняется строгим геометрическим (точнее – тригонометрическим) законам.
Итак, в нашем случае известна ширина крыши по фронтонной линии. Если крыша симметрична, то конек разместится ровно посередине, и для расчетов можно просто ширину F разделить на два (основание треугольника f = F/2 ). При несимметричных скатах придется спроецировать вершину конька на линию F, и промерить расстояния f1 и f2 от нее до края треугольника (до мауэрлата) с каждой из сторон. Естественно, что в таком случае и уклон скатов будет различным.
Н = f × tg a
Чтобы не заставлять читателя искать значения тангенсов и проводить расчеты вручную, ниже размещен калькулятор, в котором уже внесены необходимые табличные величины.
Обустройство двускатной крыши считается весьма практичным и верным решением при строительстве здания жилого или коммерческого назначения. Такой вариант сочетает в себе относительную простоту исполнения и надежность, легкость в обслуживании и долгий срок службы. В данном материале мы расскажем о том, как выполнить монтаж стропильной системы двухскатной крыши своими руками, каковы ее разновидности, и как вычислить размеры отдельных ее элементов. Наша пошаговая инструкция позволит разобраться с любыми осложнениями, которые могут возникнуть в процессе работы.
Кровля с двумя скатами отличается целым перечнем достоинств:
- легкость в расчетах;
- различные варианты исполнения;
- экономия материалов;
- возможность естественного оттока воды;
- низкая вероятность подтекания воды благодаря цельности конструкции;
- возможность обустройства чердачного помещения или мансарды;
- надежность и долгий срок эксплуатации;
- удобство профилактического ремонта.
Разновидности двухскатных крыш
Рассмотрим основные типы кровель с двумя скатами, стропильная система в которых будет несколько отличаться по исполнению.
Симметричная двускатная крыша
Это самая простая двускатная крыша, однако, наиболее надежная и востребованная. Симметричные скаты позволяют распределять нагрузку на мауэрлат и несущие стены равномерно. В данном случае тип и толщина утепляющего слоя не влияют на выбор кровельного материала. Толстые брусья стропил имеют достаточный запас прочности, поэтому не будут прогибаться. Кроме того, распорки можно устанавливать по своему усмотрению.
Среди недостатков данного варианта можно отметить лишь слишком острый угол скатов, который затрудняет использование чердачного этажа и создает «глухие» зоны, не имеющие применения.
Крыша с двумя ассиметричными скатами
Если угол наклона скатов сделать более 45º, можно задействовать некоторые неиспользуемые участки пространства. Появится возможность даже обустроить жилое помещение на чердаке. Однако потребуются некоторые дополнительные расчеты, поскольку нагрузка на стены станет неравномерной.
Крыша ломаная с внешним или внутренним изломом
Подобная конфигурация дает возможность разместить под крышей просторную мансарду или чердак. Вместе с тем, в данном случае потребуются более сложные инженерные расчеты.
Конструкция стропил для обустройства крыши с двумя скатами
Конструкция стропильной системы двухскатной крыши предполагает наличие таких составных деталей:
- Мауэрлат . Он представляет собой прочный брус из дуба, сосны, лиственницы или другой крепкой породы древесиной, который укладывается по периметру на несущие стены строения. Назначение мауэрлата – равномерно распределять нагрузку. Сечение брусков выбирают, исходя из их строения – цельные или клееные, а также от возраста постройки. Чаще всего используются балки 100×100 или 150×150 мм.
- Стропила . Из таких элементов создается вся конструкция (прочитайте также: " "). Соединяясь в верхней точке два стропила образуют ферму. Изготавливают их из бревен или прочных брусков.
- Затяжка . Данная деталь служит для сцепления стропил и обеспечения их жесткости.
- Прогоны . В тех местах, где стыкуются стропильные ноги, крепят коньковый прогон, на который впоследствии будет монтироваться конек. А с помощью боковых прогонов каркасу из стропил придают дополнительную крепость. Предполагаемая нагрузка определяет размеры и количество таких элементов.
- Стойка для стропил . Это вертикальная балка, которая частично перенимает на себя вес крыши. Если схема двухскатной крыши простая, то по центру размещают одну такую балку. Для длинного пролета может потребоваться три бруска – один по центру и два по бокам. Если возводится несимметричная кровля, то расположение такой балки определяется длиной стропильных ног. Под стропила для ломаной крыши стойки ставят по бокам, чтобы освободить место для передвижения. По центру и бокам балки размещают, если комнат будет две.
- Подкосы . Это опоры для стойки. Если предполагаются значительные ветры и осадки в зимний период, устанавливают продольные, а также диагональные стойки.
- Лежень . На него опирается стойка для стропил, а также крепятся подкосы.
- Обрешетка . На нее крепится выбранный кровельный материал, а также по ней можно передвигаться в процессе работы. Фиксируют обрешетку перпендикулярно стропилам. Обратите внимание, что обрешетка позволяет равномерно распределять массу кровельного материала по стропильной системе.
Схема установки стропильной системы двухскатной крыши существенно облегчит все строительные работы. Как будет выглядеть такая схема крыши , зависит от разновидности кровли.
Обратите внимание, что материал для стропильной системы должен быть максимально качественным, обработанным антипиреновыми и антисептическими средствами. На балках для стропил, мауэрлата и стоек не должно быть сучков или трещин. На обрешетке допускается лишь малое количество сучков, прочно сидящих в древесине.
Расчет элементов каркаса для двухскатной кровли
Укладка мауэрлата на стены
Этот элемент крепится на несущей стене по всей ее протяженности. Если речь идет о бревенчатом доме, то мауэрлатом может служить верхний венец. Для зданий из газобетона или кирпича потребуется мауэрлат, равный длине стены. Иногда эту деталь можно укладывать между стропилами.
При недостатке длины материала для мауэрлата можно срастить несколько кусков. При этом края запиливают под 90º и стыкуют с помощью болтов – проволока, нагели или гвозди не годятся.
Есть два способа укладки мауэрлата поверх несущей стены:
- симметрично по центру;
- со смещением в нужную сторону.
Монтаж мауэрлата выполняется на предварительно уложенный гидроизоляционный слой из рубероида. Это защитит древесину от гниения.
Стоит ответственно отнестись к процессу крепления мауэрлата, поскольку при сильном ветре он должен выдерживать особенно большую нагрузку.
В качестве креплений для мауэрлата можно использовать такие расходники:
- Анкера, которые незаменимы для монолитных материалов.
- Деревянные нагели. Эти детали применяются в домах из бруса и бревен, хотя к ним требуются дополнительные крепления.
- Скобы.
- Арматура или специальные шпильки. Такой вариант предпочтителен для построек из пено- или газобетона.
- Вязальная или стальная проволока – это вспомогательный крепежный элемент, применяемый практически всегда.
Сборка ферм или стропильных пар
Сборка ферм может быть выполнена одним из методов:
- Брусья для стропил собираются и крепятся прямо на крыше здания. Этот процесс довольно трудоемок, поскольку все замеры, подрезку и сцепку брусьев придется делать на высоте. Однако можно обойтись своими силами, без привлечения техники.
- Фермы или стропильные пары можно закрепить на земле, а потом готовые элементы поднять на крышу здания. С одной стороны – это упрощает процесс установки стропил, а с другой – из-за большого веса конструкции ее подъем наверх потребует наличия специального оборудования.
Обратите внимание, что начинать сборку стропильных пар стоит только после нанесения разметки. А если заранее изготовить шаблон, для которого взять две доски, равные длине стропил, и соединить их между собой, то тогда все пары получатся абсолютно одинаковыми.
Монтаж стропил
После сборки и подъема на высоту выполняется установка стропил двухскатной крыши деревянного дома. Чтобы зафиксировать их на мауэрлате, в нижней части стропил делают запилы. Первыми устанавливают две фермы с противоположных концов крыши.
После этого между стартовыми парами натягивают веревку, по которой будут выравнивать все остальные стропильные фермы и устанавливать конек.
Теперь можно монтировать оставшиеся пары с соблюдением расчетного шага между ними. В тех случаях, когда сборку пар производят непосредственно на крыше, между двумя торцевыми фермами крепят коньковый прогон. На него впоследствии и производят установку стропил.
Порядок установки половинок стропил согласно мнениям профессионалов может отличаться. Некоторые предпочитают укладывать брусья в шахматном порядке, чтобы не перегружать фундамент и стены в процессе работы. Другие склоняются к последовательной установке пар стропил. Как бы то ни было, стропильные ноги могут нуждаться в подпорках и стойках – все зависит от размеров крыши и формы ферм.
Крепление конька
Конек – это элемент, который образовывается посредством крепления стропил в верхней точке. Как только все детали стропильной системы для двухскатной кровли будут установлены, следует выполнить капитальное закрепление всех элементов конструкции.
Установка обрешетки
Наличие обрешетки является обязательным при строительстве любой крыши. Она не только поддерживает кровельный материал и позволяет его надежно закрепить, но и дает возможность перемещаться по крыше в процессе работы.
Расстояние между отдельными досками выбирают, исходя из типа кровельного материала:
- мягкая кровля укладывается на сплошную обрешетку без зазоров;
- для металлочерепицы нужна обрешетка с шагом в 35 см (между двумя нижними рядами – 30 см);
- шифер и профнастил можно укладывать на обрешетку с шагом в 44 см.
Итоги
Таким образом, чтобы собрать стропильную систему для крыши с двумя скатами, следует учесть много нюансов и предусмотреть любые возможные осложнения. Надеемся, что наши советы помогут вам справиться с этой нелегкой задачей и создать качественную и долговечную крышу для вашего дома.