Конструкция и монтаж стропильной системы двухскатной крыши

При строительстве частных домов крышу чаще всего делают двускатной. На это есть причины. Первая — она надежна. Хорошо справляется с ветровыми и снеговыми нагрузками. Вторая — она совместима с любым кровельным покрытием. Третья — относительно недорого. Четвертая — несложная конструкция, которую трудно испортить. Пятая — она привлекательно смотрится. Все это, и еще то, что двухскатная крыша своими руками строится без наличия специальных знаний, определяет ее популярность.

Что такое стропильная система?

Стропильная система для двускатной крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов, которые в совокупности составляют каркас конструкции.

Она изготавливается из древесины или металла в соответствии с расчетом нагрузок, которые будут воздействовать на них в процессе эксплуатации. Стропильный каркас кровли выполняет следующие функции:

  1. Придает кровельным скатам необходимый уклон. Традиционную форму в виде равностороннего прямоугольника двухскатной крыши придает именно стропильный каркас, формирующий уклон между основанием кровли и ее коньком. Расположенная под углом поверхность, позволяет снегу и воде свободно соскальзывать со ската.
  2. Распределяет нагрузку от веса кровельного пирога. Вес кровельного пирога с учетом снеговой нагрузки может достигать до 500 кг/м2, поэтому двухскатная кровля подвергается интенсивной нагрузке особенно в зимний период. Стропила двускатной крыши равномерно распределяют вес, который на них ложиться, а затем передают нагрузку на несущие стены и фундамент дома.
  3. Служит основой для крепления термоизоляции и кровельного материала. Стропильный каркас кровли служит своеобразным скелетом конструкции, вокруг которого строится ее «тело». Между стропильных ног должна устанавливаться термоизоляция, а на обрешетку фиксируется кровельное покрытие, которое защищает от проникновения влаги.

Обратите внимание, что конструкция стропильной системы двухскатной крыши достаточно сложна для проектирования и сборки, особенно если у мастера не хватает опыта. Ведь чтобы она была способна выдерживать интенсивные нагрузки, нужно правильно рассчитать сечение стропил и шаг стропил, учитывая уклон и длину скатов, используемый кровельный материал, а также составить чертеж, по которому будет выполняться сборка.

Конструкция двухскатной крыши

Конструктивные особенности стропильной системы

Характерной особенностью любой двухскатной крыши являются две наклонные плоскости прямоугольной формы, которые она образует в верхней части дома.

Такое ее устройство позволяет различным видам осадков не скапливаться и стекать с нее естественным путем.

Несмотря на кажущуюся простоту такой кровли, ее конструкция имеет достаточно сложное устройство, однако сделать ее своими руками по силам каждому работящему человеку.

Ее основными конструктивными элементами являются мауэрлат, непосредственно сама стропильная система, кобылки.

Кроме этого, в проект обязательно должны быть включены такие виды элементов, как свес, лежень, а также подкосы и затяжки.

Также схема двухскатной крыши предусматривает обустройство обрешетки и выполнение стоек.

Сами стропильные системы опираются, главным образом, на мауэрлат, который отвечает за распределение нагрузки от стропильного каркаса по стенам.

Непосредственное формирование главного каркаса производится за счет стропильной ноги.

Оба ската, которые образуются данным типом крыши, соединяются между собой коньком, который является окончанием всех стропил.

Вся вертикальная нагрузка стропильной системы на внутренние стены дома передается через стойки, для которых производится отдельный расчет.

За передачу нагрузки непосредственно от стропил к несущим стенам отвечают подкосы, которые обязательно должны быть включены в проект.

Для того чтобы стропила были надежно скреплены между собой, обустраивается специальная затяжка.

Основным скрепляющим элементом стропильной конструкции является обрешетка, которая также отвечает и за равномерное распределение по ней внешних нагрузок.

Для стропильной конструкции любого типа крыши важное значение имеет предварительный расчет, на основе которого составляется проект, который также может предусматривать обустройство мансарды.

Для ломаной крыши с двумя скатами предусматривается своя схема, а также разрабатывается отдельный проект.

Основные элементы, из которых состоит каркас двухскатной крыши

Стропильная система двухскатной крыши под строительство дома из бруса состоит из: стропильной ноги, мауэрлат, кобылки, конька, подкосов, стоек и обрешетки. Для того, чтобы собрать крышу своими руками, нужно представлять конструкцию полностью. Подробнее о каждом элементе поговорим ниже.

Мауэрлат

Мауэрлат- это основная несущая часть конструкции каркаса двускатной крыши. Состоит она из бруса, располагающегося по всему периметру дома, на несущих стенах. Под строительство дома из клееного бруса или другого вида пиломатериалов крепится при помощи привязки и металлических скоб.

Через мауэрлат нагрузка со всей стропильной системы переходит на несущие стены дома. Размер мауэрлата для деревянного дома подойдет 100х100 мм или 150х150 мм. Используют для этого узла хвойные породы древесины. Перед укладкой брус обрабатывают антисептиком и гидроизолируют при помощи битумной ленты.

Стропильная нога

Вес всей конструкции крыши через ноги передается на мауэрлат. Стропильные ноги монтируют с шагом 60-120 см, в зависимости от тяжести и крепления будущей кровли. Чем она тяжелее, тем чаще шаг монтажа ног стропильной системы.

Конек

Для деревянной двускатной крыши в качестве конька используют брус сечением 100х100 мм. Его предварительно обрабатывают антисептиком.

Читайте также:  Вентиляция в курятнике своими руками фото схема

Кобылка

Кобылка — это элемент, который играет роль свеса крыши. Эту часть крепят к стропильной ноге, если ее длины не хватит для формирования свеса минимум 200 мм. Если стропильной ноги хватит, то можно не монтировать кобылку.

Для монтажа используются доски меньшего размера и сечения, чем ноги. Кобылка делает монтаж каркаса проще, так как балки для ног уже не нужны большой длины. Если крыша собирается своими руками, то специалисты рекомендуют выбрать именно такой вариант.

Лежень

В монтаже используется материал сечением в 100х100-150х150 мм.

Стойки

Затяжки

Затяжки, соединенные с ногами каркаса, имеют форму треугольника. Это крепежный элемент в системе. Именно благодаря затяжкам ноги не разбегаются в разные стороны под давлением конструкции и кровли.

Подкосы

Подкосы состоят из кусочков досок, монтированных под углом. С помощью подкосов нагрузка от стропильных ног перераспределяется к несущим стенам. В соединении с затяжками подкосы образуют фермы. Ферма состоит из нескольких подкосов и одной затяжки. Используют фермы для передачи нагрузки, если пролеты слишком большие.

Обрешетка

Делают обрешетку из досок или не толстых брусков. В стропильной системе обрешетка крепится перпендикулярно ногам к ним. При помощи обрешетки нагрузка от кровельной конструкции (кровля, утепление, пароизолятор — как правильно утеплить крышу дома читайте тут), ровно распределяется по всем стропильным ногам. Еще одна функция обрешетки — это соединение стропильных ног между собой в единую систему. В качестве обрешетки подойдет даже не обрезная доска. Но предварительно нужно счистить с нее кору.

Если кровля будет рулонная, например битумная, то вместо досок в качестве обрешетки используют листы фанеры или OSB. Так подложка под кровлю приобретает жесткую и ровную поверхность, по которой легко раскатать тот же рубероид.

Все перечисленные части каркаса двухскатной конструкции перед монтажом просушивают и обрабатывают антисептическими пропитками, делать это можно своими руками. В противном случае стропильная система быстро загниет.

Стропила для разных видов крыш

В зависимости от вида крыши применяются разные несущие элементы кровли, какие именно мы сейчас и рассмотрим.

Стропила для односкатной крыши

Односкатная крыша – наиболее распространенный вид кровли. Используется он в основном при строительстве сравнительно небольших построек, например, дачных домиков, гаражей, бань и прочих построек.

Стропильная система односкатной крыши состоит из отдельных элементов, точками опоры которым служат противоположные стены здания. Чаще всего в этом случае используются стропила для крыши длиной около 4,5 метров. Если производится перекрытие относительно большой площади необходимо использовать подстропильные ноги и стойки.

Стропила для двухскатных крыш

Стропила, предназначенные для двухскатной крыши, представляют собой конструкцию, сложенную в виде домика. Процесс ее обустройства более сложен, нежели в односкатной кровли. Чаще всего этого вида стропила применяются при возведении небольших построек. Они подразделяются на два основных типа – наслонные и висячие.

Стропила для вальмовой кровли

Вальмовая крыша отличается наличием дополнительных скатов, что создаются при помощи стропильной системы вальмовой кровли. Конструкция этой кровли состоит из двухскатной крыши, которая по длине не полностью закрывает боковую часть строения, а также вальма, покрывающего боковую, не закрытую часть кровли.

Примером такого вида кровли может послужить известные всем «хрущевки», где нашли свое применение вальмовые стропила.

Особенности стропил четырехскатной крыши

К четырехскатным крышам можно отнести и вальмовые и шатровые кровли. Их очевидным преимуществом является отсутствие фронтонов, что подразумевает изрядную экономию стройматериалов, а значит и денежных средств. К тому же эти дома отличает замечательный внешний вид, выглядят они на редкость эффектно.

Состоит четырехскатная крыша из мауэрлата, подкосов и раскосов, коньковых и боковых прогонов.

Стропила для разных видов крыш

Стропила для ломаной кровли

Применение ломаной крыши способствует значительному увеличению площади чердака, которая, в ряде случаев используется в качестве мансарды. При возведении такой стропильной системы применяются два коротких стропила, в месте перегиба которых применяется стойка. Вследствие этого уклон нижней части крыши составит 80 градусов, а уклон верхней части лишь 25-30 градусов.

Мауэрлат размеры и расчет материалов

Делаем стропила для двухскатной крыши

Крыша дома состоит из двух основных компонентов – стропильная система и мауэрлат. Мауэрлат представляет из себя основу, которая служит надёжным креплением для стропильных брусьев

При строительстве крыши, крайне важно детально просчитать размеры стройматериалов для точной и надёжной конструкции. Рассмотрим основные правила и советы измерения мауэрлата, для получения материала нужных размеров

Расчет размеров мауэрлата

Строительство крыши начинается именно с мауэрлата, он служит опорой для остальной крышной конструкции, обеспечивает её устойчивость и равномерно распределяет вес конструкции по стенам дома

Именно поэтому очень важно точно рассчитать размеры мауэрлата

Размеры мауэрлата зависят от следующих факторов:

  1. Параметры площади дома – его периметр и площадь.
  2. Тип конструкции крыши.
  3. Материал используемый в стропильной системе и для покрытия кровли.
  4. Климатические условия.
  5. Является площадь мансардной или нет.

Основным показателем для расчета мауэрлата является вид крыши. Крышная конструкция может быть разных типов, вот основные из них:

  1. Классическая – односкатная, двухскатная, трехскатная или четырехскатная крыша.
  2. Крестообразная.
  3. Складчатая.
  4. Плоская.
  5. Сферическая.
  6. Шатровая, полуовальная и вальмовая.
  7. Шпилеобразная.

Итак, для расчета мауэрлата требуется знать, для какого типа крыши он будет использоваться. Мы рассмотрим как рассчитывать размеры мауэрлата для классической двухскатной крыши. Но прежде чем перейти к рассмотрению мауэрлата для конкретного типа крыши, следует узнать расчетные параметры, общие для всех типов крыш.

А в этой статье рассказывается про устройство, гидроизоляцию и утепление мауэрлата.

Формула для расчета

Во время мерки мауэрлата во первых следует измерить его длину и периметр. Измерять следует верхнюю часть бруса. Минимальное сечение мауэрлата – 100×100 мм.

Читайте также:  Как сделать регулятор оборотов для болгарки своими руками?

Далее следует рассчитать вес и объем деревянного бруса. Вот формула для вычисления данных показателей:

m = rV

  • r – плотность дерева,
  • V – объем мауэрлата,
  • m – как можно было догадаться представляет массу деревянного бруса.

Объем мауэрлата вычисляется по следующей формуле:

V = SL

  • S – сечение деревянного бруса,
  • L – его длина или периметр.
  1. Каких размеров бы не был мауэрлат, главное – расположить его на расстоянии как минимум 5 см. от внешней грани стены.
  2. Для большинства случаев подойдет антисептированный деревянный брус из лиственной древесины сечением 100×150 мм.
  3. Следует выложить деревянные брусья по всей длине стен, от одного конца дома до другого.
  4. Далее следует выполнить необходимые замеры, следя за тем, чтобы расстояние между брусьями было равномерным по всей длине укладки.

Рассмотрим как рассчитать параметры мауэрлата для двухскатной крыши.

А тут статья про крепление мауэрлата к газобетону.

В этом подразделе собрана вся информация о маталлических видах кровли.

Расчеты для двухскатной крыши

Двухскатная крыша является наиболее популярным и простым видом кровли. Благодаря наклонной конструкции, она обеспечивает естественный сток осадков в виде талого снега или дождевой воды, с поверхности крыши. Установка мауэрлата для двухскатной крыши требует немалых затрат и трудоёмкой работы, зато он обеспечивает долговечность и стойкость крышной конструкции.

Для двухскатной крыши подходят деревянные брусья сечением 10×10 или 15×15 см. Толщина мауэрлата не должна быть меньше 10 см, а отступ от края наружной грани стены должен составлять как минимум 6 см. При использовании гидроизоляционного материала, расстояние между слоями должно быть как минимум 40 см. Также следует установить стойки, врубленные в лежни. Расстояние между ними должно составлять от 3 до 5 метров.

Подводя итоги можно сказать, что для расчета мауэрлата следует учитывать множество факторов, определяющих подходящие параметры материала для крепления. В заключении приведем основные параметры мауэрлата, подходящие в большинстве случаев:

  1. Ширина мауэрлата не должна быть меньше 10 см.
  2. Оптимальное сечение деревянных брусьев – 10×15 см.
  3. Подходящий материал для мауэрлата – антисептированные брусья из лиственной древесины.
  4. При расчете массы и объема мауэрлата руководствуйтесь формулой приведенной выше.
  5. Отступ бруса от края стены должен составлять как минимум 5 см.
  6. Расстояние между брусьями мауэрлата должно быть равномерным на всех отрезках конструкции.

Мауэрлат: размеры и расчет материалов Мауэрлат служит основой для крышной конструкции. Установка мауэрлата всегда требует большой работы, но прежде всего требуется подобрать подходящие параметры материала.

Наслонные и комбинированные системы

Если расстояние между несущими стенками превышает 10 метров или если между наружными стенками есть дополнительные несущие перегородки, то потребуется установка стропильной системы наслонного типа.

Когда между наружными стенками здания есть колонны, используют комбинацию из обеих систем — наслонные балки опираются на колонны, а висячие располагают между ними.

Наслонная система отличается от висячей тем, что здесь в конструкции появляются стойки — вертикальные прочные элементы, опирающиеся на несущие конструкции в центре здания.

Крыша давит на стойки, при этом нагрузка на внешние стены снижается. Наслонные системы можно ставить, если дополнительная опорная стена проходит через центр здания.

У кровельщиков популярны следующие разновидности наслонных стропильных систем.

Безраспорная схема — здесь ножки стропил нагружены на изгиб, но при этом не давят на стенки и не раздвигают их. Безраспорную наслонную систему можно смонтировать тремя способами.

В первом случае стропильные ножки опираются на мауэрлат, либо на мауэрлат для этого устанавливают опорный брусок. Стропильные балки крепят к мауэрлату или бруску, врубая способом «зуб».

Для страховки используют хомуты или проволоку. Верхний конец ножки укладывают на коньковый прогон.

Во втором варианте стропильные балки крепят к мауэрлату ползунковым сочленением. Верхние концы противоположных стропил соединяют над коньковым брусом.

Во третьем варианте верх стропильной ножки твердо скрепляют с коньком. Для этого концы стропил сводят над коньковым прогоном и фиксируют двумя горизонтальными деталями, расположенными выше и ниже конька.

Наслонные и комбинированные системы

При этом варианте снимается основная нагрузка со стропильных ног, зато коньковая балка и опоры будут испытывать увеличенную нагрузку.

Распорные наслонные стропильные балки почти полностью повторяют предыдущую конструкцию, но есть один нюанс — в этом варианте ножки стропил крепятся к мауэрлату неподвижно.

В распорной системе стропильные балки передают распирающую нагрузку стенам, поэтому мауэрлат должен быть жестко прикреплен к несущим стенам, а сами они обязаны быть устойчивыми и толстыми.

Если это не так, то для усиления несущих стенок внутри здания прокладывают железобетонной пояс.

Стропильные балки с подкосами — откосы или подстропильные ножки устанавливают внутри треугольника под углом 45о к стойкам. Подкосы придают неподвижность и работают на сжатие.

С их помощью можно перекрывать до 14 метров. Они позволяют снизить толщину балок. В такой системе однопролетная балка волшебным образом превращается в двухпролетную неразрывную.

Видео:

Стропильные балки на подстропильных перемычках используют, если внутри здания есть две дополнительные несущие стены.

По длинной стороне крыши укладывают балки, под ними устанавливают опоры. Дополнительно балки опираются на внутренние опорные стены. В этом случае отпадает необходимость в коньковом прогоне.

Вначале расчеты

Прежде чем выполнить любую работу, в том числе и установку стропил на двухскатную крышу, рекомендуется составить план. Вначале необходимо провести расчеты. Перед началом работ вам нужно выяснить следующие параметры:

    Угол наклона ската кровли. Он будет зависеть от многих факторов. В первую очередь учитывают атмосферные осадки, выпадающие в вашем регионе. Учитывайте принцип, чем больше снега зимой, тем круче должна быть двухскатная крыша.
Читайте также:  Вентиляция в частном доме (вентканалы) своими руками — изучаем главное

На этом же этапе определяется тип стропильной системы. Чаще всего используется висячая и наслонная система. Установка стропил в каждом случае происходит по-разному. В первом случае большая часть нагрузки передается на мауэрлат. В верхней точке стропила опираются только друг на друга. Наслонная система подразумевает дополнительного упора – конькового прогона.

Вначале расчеты

Висячий вариант самый простой. Его применяют в том случае, если длина стропил не будет превышать шести метров. Наслонная система подходит и для более широких домов. Но в этом случае нужно чтобы по центральной оси строения проходила капитальная стена или были установлены колонны.

После проведения всех расчетов и выбора типа стропильной системы делается план или чертеж. На нем указывается расположение всех элементов и мест крепления. Также с помощью плана можно легко составить смету расходов. Вы уже будите точно знать каких и сколько элементов и деталей вам понадобится.

Крепление стропил

При строительстве стропильной системы рекомендуется использовать стропила, выполненные из цельного бруса или доски. Но далеко не всегда это возможно. При необходимости использовать длинные стропильные ноги можно применять клееный стропильный брус, но это достаточно дорогой материал. Проще нарастить стропила самостоятельно.

При использовании досок, более мощное стропило можно получить, скрепив две доски толщиной около 50 мм между собой вплотную. Доски сшиваются скобами или гвоздями в шахматном порядке.

Второй вариант удлинения стропила – монтаж трех досок с вкладышами. В этом случае между двумя досками надежно крепится нижняя часть третьей доски, выдвинутой на необходимую длину. Оставшееся пространство между двумя досками заполняется деревянными прокладками из доски необходимой толщины

Брус стыкуется встык, при этом важно выполнить срезы торцов строго под прямым углом, место стыка с двух сторон закрывается деревянной накладкой либо металлической пластиной. Также может использоваться соединение внахлест – заход должен составлять не менее метра, крепление гвоздями или шпильками в шахматном порядке

Третий вариант стыковки – метод косого прируба. Стропила подрезаются под углом 45-70 градусов и скрепляются болтом, диаметр которого составляет 12 или 14 мм.

Рассматривая, как ставить стропила на крышу, важно отметить, что деревянная система требует внимательного подхода к выбору способа соединения элементов. Наиболее распространены :

  • одинарный или двойной зуб;
  • крепление посредством скоб или гвоздей;
  • болтовые соединения;
  • соединение с применением хомутов.

Важно учитывать, что самый распространенный способ (гвозди и скобы) может применяться при монтаже элементов из хорошо просушенной и вылежавшейся древесины, так как усыхание влажного дерева ведет нарушению прочности крепежного узла. Доски и брус, влажность которых близка к максимально допустимым значениям, рекомендуется скреплять болтами, но такой способ в определенной степени ослабляет сопротивление элементов нагрузкам

Этап І. Планирование и проектирование

Прежде, чем как сделать четырехскатную крышу обязательно продумайте все ее детали, до мелочей. Даже самый простое устройство четырехскатной крыши обязательно стройте по готовому чертежу. Дело в том, что у готовой двускатной крыши почти заметны недочеты и перекосы, а вот если вы где-нибудь допустите ошибку в строительстве той же вальмовой или шатровой крыши, то диагональные стропила просто не сойдутся в коньке и исправить это будет крайне сложно.

А поэтому, если вы владеете специальными программами, создайте 3D модель будущей крыши прямо в них, а если нет, тогда просто подготовьте подробный чертеж и хорошо, если вам в этом поможет профессионал. Все детали такой крыши должна быть просчитаны – до мелочей!

Кстати, сегодня довольно модно делать четырехскатной не только крышу, но и ее отдельные функциональные элементы:

Разновидности стропильных систем

Различают два основных типа стропильных систем для крыш с двумя скатами – висячие и наслонные. Опишем каждый из них по отдельности.

Висячие стропила

Устройство двухскатной крыши с висячими стропилами целесообразно лишь при ширине кровли в пределах 6 метров. Такие стропила крепятся на коньковый прогон с одной стороны, и на несущую стену с другой. Они испытывают распирающие усилия, в чем и состоит основная особенность двухскатной крыши с висячими стропилами. Затяжку для них можно изготавливать как из дерева, так и из металла. Если установить затяжки снизу, то они исполняют функцию несущих балок. Крайне важно прочно закрепить затяжку, поскольку она также испытывает распирающее усилие. Затяжка нужна, в первую очередь, чтобы предотвратить повреждение несущих стен – иначе они могут упасть под давлением тяжелых стропильных ног.

Наслонные стропила

Разновидности стропильных систем

В данном случае размер крыши не имеет значения. Сборка стропильной системы данного типа предполагает наличие лежня и опорных стоек. На лежень, который укладывается параллельно мауэрлату, переносится часть нагрузки. Получается, что стропила прилегают друг к другу в верхней точке и дополнительно поддерживаются стойкой. В такой системе стропильные ноги испытывают усилие только на изгиб. Они монтируются намного проще, чем висячие. Правда, требуются опорные стойки.

Комбинированный тип

Нередко крыше придают довольно сложную форму, что требует сооружения стропильных систем смешанного типа. Профессионалы рекомендуют составлять подробную схему с расчетами на каждый элемент стропильной системы, чтобы в процессе работ данные всегда были под рукой.