Стропила выполняют ряд значимых кровельных функций. Они задают конфигурацию будущей крыши, воспринимают атмосферные нагрузки, удерживают кровельный материал. В числе стропильных обязанностей формирование ровных плоскостей для укладки покрытия и обеспечение пространства под компоненты кровельного пирога.
Для того, чтобы столь ценная часть крыши безупречно справлялась с перечисленными задачами, нужны сведения о правилах и принципах ее устройства. Информация полезна и тем, кем сооружает стропильную систему двускатной крыши своими руками, и тем, кто решит прибегнуть к услугам наемной бригады строителей.
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.
Оформление свесов
Свесы кровли, как фронтонные, так карнизные, кроме чисто декоративной функции предназначены для защиты стен и фундамента от воды или снега. Их размеры обычно составляют 50–60 сантиметров. Оформление свесов производится различными материалами:
- доска строганая, устанавливаемая встык или внахлёст;
- вагонка шпунтованная;
- вагонка блок-хаус;
- листовой пластик;
- листовой профилированный или гладкий металл;
- готовые изделия из металла или пластика — софиты.
Способов устройства свесов несколько:
- По стропилу. В этом случае подшивка пространства под кровлей на свесе производится с креплением непосредственно к выступам балок.
Подшивка по стропилам производится по нижнему краю стропильной ноги - По стропилу внутри. К стропильной ноге крепятся планки, к которым подшивается доска. Нижняя часть стропила остаётся открытой, а проём под крышей закрывается.
При подшивке по стропилам изнутри стропильные балки остаются открытыми - В короб. Для такого способа от конца стропила устанавливается планка перпендикулярно стене. Вторая планка устанавливается на стене и крепится к стропилу. Иногда между ними устанавливается укосина. Подшивка выполняется к этим планкам.
Для подшивки коробом необходимо изготовить каркас из взаимно-перпендикулярных брусков
По подшивке нужно выполнить вентиляционные отверстия. Они могут быть любого размера, но крупные необходимо закрывать мелкоячеистой сеткой из любого материала. Это позволяет избежать проникновения в подкровельное пространство птиц и вредных насекомых. Софиты продаются с уже готовыми вентиляционными решётками.
Вентиляция и устраивается только на карнизных свесах, для фронтонных выступов она не нужна.
При отделке софитами вентиляционные отверстия сверлить не нужно — они уже сделаны на заводе-изготовителе
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 (про
Расчет элементов каркаса для двухскатной кровли
Если будет строиться двухскатная крыша своими руками, необходимо заранее выполнить тщательные расчеты. Стропильная система простой двускатной крыши состоит из совокупности треугольных ферм – такая форма дает конструкции максимальную жесткость. Такие фигуры рассчитать проще всего. Однако если у скатов разная форма, получаются неправильные прямоугольники. В таком случае их разделяют на более простые формы и проводят расчеты для каждого элемента отдельно. В конце все данные суммируются.
Обратите внимание, что чем сложнее форма крыши, тем большее количество стропильных ферм и прочих деталей потребуется для обеспечения ее прочности. Все они увеличивают общую массу крыши, которая при неправильном расчете может повредить несущие стены.
Нагрузка на стропила по схеме
Различают три типа нагрузки:
- Постоянная. Это значение, которое не будет изменяться на протяжении всего срока эксплуатации кровли. К этой категории относят массу кровельного материала, утеплителя, гидро- и пароизоляции, обрешетки, доборных деталей кровли, а также внутренней отделки мансарды. То есть, суммированное значение массы элементов и будет ожидаемой нагрузкой. Ее средняя величина составляет 40-45 кг/м2, но не более 50 кг/м2. Желательно предусмотреть запас прочности, равный 10 % от общей массы.
- Переменная. Имеется в виду интенсивность выпадения осадков, нагрузка от снега и ветра, которые могут существенно варьироваться в зависимости от времени года или погодных условий.
- Особая. К данной группе относят экстремальные природные явления – землетрясения, торнадо, сильные ветры. В этих случаях запас прочности делают существенно больше обычного.
Размер шага стропил и их длина
Как правило, шаг стропил для жилых домов колеблется в пределах 60-100 см. Тут значение имеет тип кровельного материала и общая масса крыши. Количество стропил на один скат высчитывается делением его длины на размер шага плюс единица. Для всей крыши значение удваивается.
Необходимо также выполнить расчет длины стропил двухскатной крыши. Длину стропильной ноги вычисляют по теореме Пифагора. Если максимальной длины бруса в 6 метров недостаточно, ее можно нарастить другими отрезками.
Сечение стропил
Определить сечение стропил можно на основе таких данных:
- шаг;
- тип древесины;
- разновидность материала – бревна, брусья и так далее;
- нагрузка;
- длина стропила.
Приведем примерные размеры пиломатериалов для стропильной системы под двухскатную крышу:
- мауэрлат, сечением 10×10 или 15×15 см;
- затяжки и стропильные ноги, толщиной 10×15 или 10×20, в некоторых случаях применяется брус сечением 5×15 или 5×20 см;
- для подкосов и прогонов – балки 5×15 или 5×20 см, исходя их ширины стропил;
- стойки – сечение 10×10 или 15×15 см;
- лежни, сечением 5×10 или 5×15, исходя из толщины стоек;
- обрешетка, сечением 2×10 или 2,5×15 см – значение определяется типом кровельных материалов.
Требования к строительным материалам
Для устройства стропильной системы лучшим вариантом будет использование пиломатериалов из хвойных пород древесины — сосны, ели или лиственницы, I — III сорта.
Материал для стропил берется не ниже II сорта, мауэрлат изготавливается из досок или бруса II сорта, для стоек и прогонов берется материал II сорта, обрешетка изготавливается из пиломатериала II-III сорта, это зависит от кровли. Ригели, затяжки выполняют из материала I Сорта. На накладки, подкладки можно применять материал III сорта.
Обратите внимание! Пиломатериал должен быть сухим с влажностью не более 20 %. Перед установкой его следует обработать огнезащитными составами и антисептиками против грибковых заболеваний.
Хранить пиломатериал нужно под навесом, обеспечив защиту от солнца и влаги. Площадку для складирования выровнять, пиломатериал переложить подкладками для вентиляции.
Для монтажа потребуются крепежные элементы: стяжки, пластины, шпильки, болты с шайбами и гайками, саморезы с прокладками ЕРDМ, толщиной 2,8мм, монтажная лента, кронштейны оцинкованные.
Кронштейны применяются при креплении мауэрлата, крепят их гвоздями или саморезами.
КР уголки служат для прикрепления стропил к мауэрлату, препятствуют смещению стропил.
Весь крепежный материал должен быть изготовлен из высококачественного материала и иметь защиту от коррозии.
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
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.
Создание каркасного фронтона
Прежде чем приступить к оформлению фронтона, нужно устроить обрешётку и настелить финишное покрытие кровли.
При формировании обрешётки учитывается вид будущего кровельного покрытия. Её изготавливают из обрезной доски толщиной 25 миллиметров. Обрешётка бывает:
- Сплошная — доски набиваются на расстоянии 2–4 сантиметра одна от другой. Применяется при использовании черепицы или мягкой кровли.
- Разреженная — расстояние между досками составляет 15–25 сантиметров. Такая обрешётка устраивается под металлочерепицу, профнастил, шифер и другие подобные материалы.
- Редкая — расстояние между досками составляет от 0,6 до 1,2 метра. Используется при длине листов покрытия, равной длине ската со свесом. Такое покрытие делается только под заказ.
Обрешётку следует вывести за фронтонные стропила для устройства свеса.
На фронтальных стропильных фермах монтируется каркас для крепления материала лицевой отделки
Монтаж кровельного покрытия
Перед настилкой обрешётки производится утепление крыши и настилка влагозащитного слоя. Далее:
- Укладывается покрытия кровли. Последовательность установки — снизу вверх порядово. Прямолинейность первого ряда контролируется по натянутому шнуру.
- Крепление кровельных листов производится самонарезающими винтами с использованием амортизирующих прокладок.
При установке финишного покрытия кровли нельзя экономить на крепёжных изделиях, защитный слой должен быть прочным, способным противостоять ветровым и снеговым нагрузкам.
Листы металлочерепицы настилаются снизу вверх, начиная с угла крыши
Монтаж фронтонов
Обрешётка каркасных фронтонов делается исходя из характеристик материала, предназначаемого для лицевой отделки. Для этого могут быть использованы такие изделия:
- Вагонка.
- Блок-хаус.
После отделки блок-хаусом дом становится похожим на сруб из оцилиндрованного бревна - Плитные материалы, такие как водостойкая фанера, плита ОСП, плоский шифер, цементно — стружечная плита и т. д.
- Сайдинг виниловый или металлический, а также другие отделочные материалы.
После установки обрешётки необходимо настелить влагозащиту из полиэтиленовой плёнки толщиной 200 микрон. Её можно закрепить строительными скобами. Эта работа выполняется снаружи. По плёнке можно обшивать наружную поверхность выбранным отделочным материалом.
Фронтоны нужно утеплять рулонными или плиточными утеплителями. Толщина защитного слоя должна быть не менее 10 см, а для районов с холодным климатом — не менее 15 см. Поверх утеплителя натягивается внутренний влагозащитный слой из плёнки.
Поверх неё набивается обрешётка для лицевой отделки, для чего используются бруски размером 50х50 миллиметров. Отделка всего здания производится одновременно, после утепления кровли.
В процессе облицовки фронтона устанавливаются окна, если они предусматриваются проектом, а в некоторых случаях и двери.
Фронтон деревянного дома с двухскатной крышей чаще всего отделывается вагонкой
Установка стропил для двухскатной крыши своими руками
Когда все подготовительные работы и расчеты выполнены, и закуплены нужные материалы, начинают непосредственно монтаж стропильной системы двухскатной крыши. Он состоит из нескольких этапов.
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.
Устройство
Конструкция двускатной кровли отличается наличием наклонных поверхностей с двух сторон. Площадь основания кровли имеет прямоугольную поверхность. Скаты не дают собираться на крыше снегу и талой воде. Крыша естественным образом очищается. Кровля состоит из конструктивных узлов: мауэрлата, системы стропил, конька и кобылки, свесов кровли, подкосов, затяжек, обрешетки и стоек. Стоит разобраться, чем характерны все элементы конструкции двускатной кровли.
Мауэрлат необходим для правильного распределения нагрузки на несущие стены от стропил. С этой целью обычно выбирают прочную древесину – брус (это может быть дуб, лиственница, сосна). Выбор бруса по сечению определяется видом древесины (цельный или склеенный). Например, 100 на 100 мм или 150 на 150 мм. Стоит отметить, что при выборе металлической стропильной системы мауэрлат также должен быть выполнен из металла.
Основным элементом системы двускатной крыши является стропильная нога. Эти элементы изготавливаются из прочного бруса и бревен. При соединении стропильной ноги сверху формируется ферма с различным типом промежуточной опоры. Важную роль здесь играют параметры стропил и узлы конструкции.
Затяжка необходима для соединения стропильной системы (стропильной ноги) и для придания прочности и необходимой жесткости конструкции.
Прогон бывает двух типов: коньковый, при котором монтаж производится в месте примыкания стропил (в этом месте далее устанавливается конек кровли), и боковой прогон, который обеспечивает кровельным элементам (ферме) дополнительную жесткость (размеры и количество таких прогонов будет зависеть от нагрузки на конструкцию).
Стойки для стропил в виде вертикального бруса также принимают на себя значительную часть нагрузки от крыши. Стойку для стропил двускатной крыши обычно располагают по центру. Если ширина пролета больше обычной – то еще и по бокам. При возведении несимметричной крыши стойки ставятся в зависимости от длины стропил. Для ломаной кровли установка стоек выполняется по бокам, при этом остается свободное пространство. Если планируется две комнаты под крышей, то стойки стропил ставят по центру и по бокам.
Подкосы – это опоры для стоек. При подкосе под углом более 45 градусов кровля лучше защищена от деформации (снег, ветер). В зависимости от климатической зоны могут быть установлены как продольные, так и диагональные подкосы стропильной парой на одной плоскости.
Лежень служит надежной опорой стоек. Это место крепления подкоса.
Обрешетка необходима для фиксации материалов и конструктивных элементов кровли. Обрешетку устанавливают перпендикулярно к стропильным ногам. Одно из важных предназначений обрешетки – перераспределение нагрузки от кровли на стропильную систему.
