Как сделать стропильную систему двухскатной крыши

Двухскатная крыша является наиболее популярной конструкцией, применяющейся в частном и коммерческом строительстве. Сооружения данного типа сочетают в себе надежность, прочность, простоту и функциональность. Немаловажным фактором является и вполне доступная стоимость проекта. Начинающему застройщику следует учитывать, что стропильная система двухскатной крыши является ее основой, определяющей форму, надежность и долговечность.

Подробный обзор

Основные элементы двухскатной стропильной системы

  • Мауэрлат. Распределяет нагрузку от крыши на стены здания. Изготавливается из прочной и устойчивой к гниению древесины: сосны, лиственницы, дуба. Стандартное сечение — 100*100 или 150*150 мм.
  • Стропильные ноги. Устанавливают на мауэрлат или потолочный венец. Висячие стропильные ноги монтируют на дополнительные балки.
  • Затяжки. Используются для соединения стропильных ног и усиления их жесткости.
  • Коньковые прогоны — опоры для будущего конька. Их устанавливают в местах соединения верхней части стропил.
  • Боковые прогоны (опционально). Придают дополнительную жесткость фермам, усиливают большие пролеты.
  • Стропильные стойки — вертикальные брусья. Место установки зависит от ширины пролета (по центру или же по центру и по бокам).
  • Продольные и диагональные подкосы — опоры для стоек. Необходимы для правильного распределения ветровой и снеговой нагрузки.
  • Лежни — опоры для стоек и фиксации подкосов.
  • Обрешетка — основа для монтажа кровельного покрытия. Ее устанавливают перпендикулярно стропилам.

На фото представлены основные виды стропильных систем двухскатной крыши. Некоторые из них можно собрать своими руками, для устройства других потребуются профессиональные расчеты и монтаж.

Особенности монтажа стропильной системы деревянного дома

Способ крепления стропильной системы деревчнного дома

Чтобы стропило свободно двигались при усадке, длинную его часть крепят строго параллельно его краю, о опрору размещают строго перпендикулярно. При необходимости под нее вырезается площадка. Размечают крепление так, чтобы крюк оказался в крайнем нижнем положении или около него. Крепят на специальные саморезы, которые идут в комплекте (обычные не подходят). Если монтаж производится на бревно, чтобы стропильная нога не соскользнула по нему, в нижней части вырезается полукруглое отверстие, на которое она будет опираться.

Конструктивные элементы двухскатных крыш

В общем-то, все эти элементы двускатных крыш представляют собой доски, бруски и балки различной длины, формы и сечения. Рассмотрим их все по порядку.

Мауэрлат

Это хвойный брус квадратного сечения, размер которого обычно составляет 10 или 15 сантиметров. Его кладут вдоль каждой из несущих стен, прикрепляя к ним стержнями на резьбе или анкерами. Предназначение данного элемента – равномерная передача нагрузки от ног стропил к несущим стенам.

Стропильная нога

Это брус, в разрезе имеющий размеры 15 сантиметров на 5 (или 10) сантиметров. Именно из таких элементов собирается наш треугольный контур кровли, который несет всю тяжесть ветра, града, снега и прочих превратностей погоды. Чтобы достойно выдерживать эти нагрузки, стропильные ноги располагают с шагом от 0,6 до 1,2 метра. Чем более увесистой предполагается кровля, тем меньше данное расстояние. Кроме этого, шаг стропил, в некоторых случаях, будет зависеть от конструктивных особенностей используемого кровельного покрытия.

Лежень

Квадратный брус для этого элемента имеет такое же сечение, как и для мауэрлата – 10/10 или 15/15 сантиметров. Его горизонтально кладут на внутреннюю несущую стену, дабы равномерно распределить нагрузку от кровельных стоек.

Затяжка

Данный элемент применяется для висячих стропильной системы. Он завершает треугольник стропильных ног, не позволяя ему расползаться.

Стойки

Брус для них берется квадратный, такой же, как для предыдущего элемента. Стойки размещаются вертикально, беря на себя нагрузку от конька и передавая ее несущей стене внутри дома.

Подкосы

Эти элементы выполняют роль передаточного звена между ногами стропил и несущими элементами. Соединив затяжку и подкосы, получают ферму – весьма крепкий элемент. Даже при наличии большого пролета ферма стойко вынесет все нагрузки.

Обрешетка

Перпендикулярно ногам стропил кладут бруски (или доски) обрешетки. Передавая всю тяжесть кровли стропильным ногам, данный элемент конструкции дополнительно их скрепляет. Предпочтительнее для обустройства обрешетки брать обрезные бруски или доски. Но за неимением лучшего сгодится и доска необрезная – но со снятой корой. Ну, а в случае мягкого кровельного покрытия (к примеру, черепица на битумной основе) обрешетку делают сплошной. Для этого берут влагостойкие фанерные листы.

Конек крыши

Конек это верхнее место крыши соединяющее два ската крыши. Образуется он путем соединения стропильных ног в верхней части крыши. Он расположен горизонтально.

Свес крыши

Данный элемент, выступающий от стен на расстояние примерно 40 сантиметров, не дает дождевым потокам намочить эти стены.

Кобылки

И вновь «лошадиное» название. Эти элементы конструкции стропильной системы двухскатной крыши нужны для организации свеса крыши. Необходимость в них появляется лишь тогда, когда стропильные ноги слишком короткие, и для свеса их не хватает. Тогда эти ноги удлиняют кобылками, которые представляют собой доски несколько меньшего сечения.

Читайте также:  Карнизная планка и капельник – отличия, назначение и установка

Технология установки

Она заключается в следующем:

  1. Применяется для изготовления стропил только высококачественная древесина, без внешних дефектов и повреждений. Это, как правило, пиломатериалы первого или, реже, второго сорта.
  2. Стропила производятся с использованием круглопильного станка, на котором выполняется поперечный раскрой. По специальным шаблонам выполняется оторцовка. На таком же станке выполняется и продольный раскрой.
  3. Чтобы цельная конструкция была собрана в правильном порядке, нужно ее производить по ранее намеченной схеме.
  4. После того как предварительные работы выполнены, стропила нужно пронумеровать, чтобы избежать ошибок при проведении последующего цикла работ.
  5. Затем подбираются гнезда для установки болтов и нагелей.

Схема монтажа стропила

Стропила можно купить уже в готовом виде. Этими работами занимаются некоторые строительные организации. Если позволяют материальные средства, лучше использовать заводскую конструкцию.

Самый популярный и устойчивый вариант стропильной конструкции предполагает выполнение следующих требований:

  • основу конструкции составляет балка, которая состоит из нескольких брусьев, соединенных между собой при помощи пластинчатых нагелей.
  • нагели выполняются только из дуба или березы;
  • крепятся нагели только на крайние части, ни в коем случае не на середину;
  • древесина должна быть сухой, с допустимой влажностью не более двадцати процентов.

Расчет стропильной системы

Определить нужное в стропильной системе сечение бруса двухскатной крыши, можно собрав все нагрузки, воздействующие на нее: вес покрытия, обрешетки, снега, давление ветра, осадки.

Постоянные нагрузки можно определить по весу 1 м2 кровельного покрытия, обрешетки. Важно что бы вес на 1 м2 кровли был в пределах 40-45 кг.

Переменные нагрузки от снега, ветра рассчитываются по табличным значениям нормативных документов СНиП, в зависимости от высоты здания, температурной зоны. Нагрузка от снега, равна его весу, умноженного на коэффициент, зависящий от уклона ската. Все эти расчеты выполняются при проекте.

А если нет проекта, и кровля возводится на небольшое здание? Нужно посмотреть на строительство дома по соседству, которое выполняется по проекту, по площади кровли одинаковой с вашей постройкой. Стропильная система двухскатной крыши послужит образцом.

Размеры бруса для стропила

На верхней точке укладывается конек, который соединяет стропила. Высота конька зависит от наклона кровли. На наклон влияет выбор материала покрытия. Минимальные размеры таковы:

  • для черепичных кровель, шифера 22 гр.;
  • для металлочерепицы — 14 гр.;
  • ондулин — 6 гр.;
  • профнастил — 12 гр.

Оптимальный угол 35-45 гр. наклона, обеспечивает быстрый сброс воды и снега. В регионах с сильными ветрами, кровли делают пологими и тогда угол наклона в пределах 20-45 градусов.

Определить высоту можно по формуле: Н=1/2Lпр*tgA. Где А угол наклона, L-ширина здания.

Рассчитать длину стропила на двухскатную крышу, можно по формуле: Lcтр=1/2Lпр*sinA.

Задача упрощается, при использовании готовой таблицы. От ширины здания и угла наклона, зависит коэффициент. Коэффициент умножить на 1⁄2 ширины здания.

Стропила изготавливают из брусков сосны или ели, сечением 50×100 мм, 50*150 мм.

Размер стропил зависит от шага. Шаг стропил меньше, устанавливается большее количество, сечение будет уменьшаться. Расстояние между стропилами у двухскатной крыши находится в диапазоне от 600 мм до 1800 мм, все зависит от конструкции крыши и используемых для её строительства материалов.

Длина

стропил, мм

Расстояние между стропилами, мм Размер сечения бруса стропил, мм
до 3000 1200 80 × 100
до 3000 1800 90 × 100
до 4000 1000 80 × 160
до 4000 1400 80 × 180
до 4000 1800 90 × 180
до 6000 1000 80 × 200
до 6000 1400 100 × 200

Кровля не оканчивается на уровне стен, ее продлевают на 500 мм наружу.  Стропильная нога может выступать, или наращивается доска или брусок. В таком случае влага не попадает на стену, не заливается фундамент.

Стропильная система ломаной двухскатной крыши

Для того чтобы увеличить подкровельное помещение, сделать его жилым, сооружают двухскатную ломаную крышу. Такая конструкция может быть представлена в виде трех треугольников, один из которых расположен над потолком мансарды, а два других – по бокам.

Технология создания ломаной двухскатной крыши предусматривает определенную последовательность действий.

  1. В потолочных балках подготавливают врезки для монтажа стоек. В случае устройства перекрытия с помощью бетонных плит – на них укладывают лежни.
  2. Устанавливают вертикальные стойки и крепят подкосы. Может быть собрана конструкция без подкосов.
  3. Укладывают боковые прогоны.
  4. Поочереди монтируют ноги наслонных стропил. Если необходимо – дополнительно крепят схватки.
  5. Стропильные фермы висячего типа изготавливают на земле, соединяют все детали и затем поднимают для установки на свое место.
  6. В случае применения наслонных стропил боковые прогоны соединяются балками, служащими деталями потолка подкровельного помещения. В балках выполняют врезки для крепления стоек конькового бруса.
  7. Устанавливают коньковый брус.
  8. Крепят наслонные стропильные ноги.
  9. Монтируют обрешетку, тип которой выбирается в зависимости от кровельного материала.

В завершение статьи о том, как создается стропильная система двухскатной крыши, видео с комментариями специалиста.

Монтаж стропильной системы своими руками

Инструменты для кровельных работ

Чтобы установить каркас для кровли, нужно иметь минимальный набор бытовых инструментов и уметь ими пользоваться.

  • перфоратор;
  • шуруповерт;
  • молоток;
  • уровень, рулетка;
  • ножовка или мотопила;
  • электродрель;
  • малярная кисть;
  • стальные шпатели;
  • цемент и песок;
  • антипирен, антисептик;
  • гидроизоляционные материалы.
Читайте также:  Вальмовая крыша: расчёт, конструкция и правильный монтаж

Делать стропильную систему нужно в средствах защиты кожи и органов дыхания. Сборка каркаса проводится на высоте, поэтому нужно продумать вопросы безопасности строителя и людей, находящихся внизу. Необходимо поставить ограждения или повесить предупреждающие знаки.

Стандартная инструкция пошаговой сборки стропильной системы:

  1. Определение таких показателей, как толщина снежного покрова, скорости ветра и сейсмоактивности.
  2. Выведение формулы расчета стропил, составление схемы конструкции.
  3. Выравнивание уровня стен здания с помощью цементного раствора, стесывания или деревянных реек.
  4. Укладывание мауэрлата. Изготовление рамы, которая придает ему способность противостоять растягиванию.
  5. Проведение разметки и укладка лежней.
  6. Наметка точек установки стропильных ног.
  7. Выпиливание фрагментов каркаса.
  8. Монтаж гидроизоляции.
  9. Обработка древесины от насекомых, гниения и возгорания.
  10. Установка лежней.
  11. Размещение стропил в соответствии с разметкой, соединение на конек или между собой.
  12. Монтаж вертикальных элементов.
  13. Установка подпорных стоек.
  14. Обустройство обрешетки.

В заключение проводится проверка качества сборки и устранение дефектов.

Ремонт треснувшего стропила

При появлении трещин стропильные ноги усиливаются накладками и подкосами. Ремонт выполняется в следующей последовательности:

— поврежденное стропило выравнивают, чтобы оно оказалось в одной плоскости с другими стропильными ногами. Для этого к нижней грани стропила набивается временная накладка с поперечными брусками, в нее упирается рычаг домкрата, стропило выводится на необходимый уровень и устанавливается на временную опору;

— выставленное стропило с двух сторон усиливается накладками длиной 80-100 см. Накладки крепятся с помощью стальных болтов или шпилек, с каждой стороны от повреждения устанавливается не менее двух болтов;

— после закрепления усиливающих накладок опора и временная накладка демонтируются.

Стропило, треснувшее в двух и более местах, подлежит замене.

Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками

Перед тем, как начинать устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками необходимо определиться с ее типом и рассчитать потребность в материалах. Висячую систему устраивают в тех случаях, когда в конструкции здания не предусмотрена внутренняя несущая стена, или если необходимо просторное чердачное пространство, например для строительства мансарды. Количество пиломатериала рассчитывают, исходя из площади перекрытия и высоты крыши.

Монтаж стропильной системы своими руками

Порядок проведения работ при сооружении стропильной конструкции может быть следующий:

  • установка и крепление мауэрлата на наружные стены. Он укладывается с той стороны, куда планируется делать наклон крыши. Предпочтительно, чтобы эти стены были параллельны внутренней несущей стене здания. Под брус необходимо положить слой гидроизоляции любого типа;
  • укладка лежня производится аналогично сооружению мауэрлата;

Устройство стропил для сруба

  • на лежень вертикально устанавливаются стойки. Закрепить их можно в паз или металлическими уголками. От высоты стоек напрямую зависит угол, под которым наклонена кровля, поэтому если требуется сделать крышу с заданным углом, то вычислить высоту стоек можно с использованием простейших тригонометрических формул. К примеру, для угла в 45 градусов, необходимо, чтобы высота стоек была равна расстоянию между мауэрлатом и лежнем. Расстояние между стойками должно соответствовать желаемому расстоянию между стропилами двускатной крыши;
  • все стойки соединяются между собой коньком, который должен лечь строго горизонтально.

На этом устройство основных несущих элементов можно считать законченным. Следующим этапом в устройстве стропильной системы двухскатной крыши своими руками является установка стропил.

Стропильная система для двухскатной крыши

Установка стропил двухскатной крыши своими руками

Как уже было сказано ранее, стропильные ноги можно скреплять между собой внизу на земле. Для этого изготавливается шаблон из небольших брусков с заданным углом и длиной. Затем по нему делается необходимое количество стропильных ног. Если система висячая, то они еще соединяются затяжками. После этого производится установка стропил двухскатной крыши своими руками на место и закрепление их на коньке.

В случае устройства стропильных ног «по месту», они просто укладываются на конек в местах, где находятся стойки и соединяются между собой в верхней своей части. В нижней части они крепятся к мауэрлату. После этого стропилам можно придать жесткость с помощью подкосов. Выполняя установку стропил двухскатной крыши своими руками, необходимо учитывать, что на эти конструктивные элементы приходится самая большая нагрузка.

Схема строения стропил для двухскатной крыши

Крепление стропил к мауэрлату

Обеспечить надежность всей конструкции можно, только если все соединения и крепления выполнены грамотно и качественно. Одним из самых ответственных мест во всей конструкции является точка, где стропильная нога контактирует с мауэрлатом. В этом месте равнодействующая всех сил, действующих на кровлю, направлена в направлении стропильной ноги, «смотрящей» под углом вниз. Поэтому стропила со временем могут разъехаться. Задача стоит такая, чтобы эту равнодействующую направить перпендикулярно стен, то есть в направлении действия силы тяжести.

Сделать это можно двумя способами:

  • Упереть стропильную ногу под углом в мауэрлат и прибить гвоздями. В этом случае нужно будет делать кобылки, так как свес не образуется.
  • Сделать прямоугольный вырез в стропильной ноге, которым она будет упираться в мауэрлат. Такая конструкция более надежная.

    Удлинение стропильных ног с помощью кобылок

    Крепление стропил к мауэрлату любым из этих способов позволит избежать деформации стропильной конструкции.

    Устройство обрешетки и мелких элементов

    Когда вся основная конструкция уже установлена и нет сомнений в ее надежности, можно приступить к монтажу остальных элементов. Вначале можно закрыть фронтоны досками. Это позволит обрезать пиломатериал «по месту» более ровно. Если требуется монтаж кобылок для устройства свеса, то производятся и эти работы. К кобылкам крепят карнизную доску и подшивают карниз.

    Читайте также:  Водосточные воронки для плоской кровли: чугунные, боковые, расчет

    Обрешетку делают из досок с необходимым шагом или сплошную. Начиная с нижней, прибивают доски на нужном расстоянии друг от друга. Первая доска должна быть прибита строго параллельно карнизу.

    Стропильная система двускатной крыши — вид изнутри

    Монтаж стропил двускатной крыши дело ответственное, так как от этого зависит прочность и долговечность всей сооруженной конструкции. Выполнить эту работу нужно качественно.

  • Формы крыш и стропильных систем

    Форма крыши определяется, в первую очередь, геометрией здания. Различные формы крыш можно комбинировать в случаях сложных в плане строений.

    Крыши с уклоном от 2,5 до 10 градусов называют плоскими. Не всякое здание можно перекрывать плоской кровлей. Важны габариты строения и переменные нагрузки, свойственные для региона строительства.

    Односкатная кровля имеет самое простое устройство стропильной системы и уклон от 14 до 26 градусов. Такое устройство кровли идеально подходит для пристроев, веранд, небольших сооружений, в которых одна из параллельных стен выше другой.

    Крыша с двумя скатами имеет более сложную систему стропил. Подкровельное пространство может быть как нежилым, чердачным, так и мансардным, благоустроенным. Уклон двускатной кровли принимают в диапазоне от 14 до 60 градусов. Стропильные системы двускатной кровли различаются еще и по типу. Бывают висячими и наслонными, в зависимости от габаритов и геометрии здания.

    Четырехскатная кровля называется вальмовой или полувальмовой. Уклон такой кровли допускается от 20 до 60 градусов, а длина перекрываемого пролета может быть до 12 метров. Такая конструкция требует внутренних опор. Отсутствие фронтонов значительно экономит материалы, но устройство и монтаж стропильной системы требует больше внимания и средств, чем в случае двускатной крыши.

    Ломаные крыши в нижнем ярусе могут иметь уклон до 60 градусов, верхний же ярус обычно более пологий. Чаще всего, ломанную крышу используют для устройства мансарды. Допустимая ширина дома до 10 м.

    Стропильные системы тоже могут различаться по форме.

    Форма стропильной системы определяется габаритами строения и назначением подкровельного пространства. Подкосы, стойки и сами стропила могут быть использованы в качестве декоративных элементов интерьера или чердака.

    Формы крыш и стропильных систем
    Формы крыш и стропильных систем
    Формы крыш и стропильных систем

    Материалы для утепления кровли

    Очень важно для теплоизоляции крыши дома из бруса выбрать качественный и надежный материал. Есть ряд параметров, которым должен обязательно соответствовать утеплитель для крыши

    Требования к материалам

    Основные показатели качественного теплоизолятора:

    • экологичность и безопасность для человека.
    • низкая теплопроводность (не более 0,04 Вт/м°С);
    • небольшой вес, чтобы не создавать дополнительной нагрузки на несущие элементы конструкции;
    • хорошо держит свою форму;
    • высокая паропроницаемость;
    • звукоизолирующие свойства;
    • плотность не ниже 15 кг/м3.

    Какие утеплители можно использовать для крыши

    Виды утеплителя для крыши

    Следует сказать, что среди огромного количества современных утеплителей, не так уж и много материалов, соответствующих перечисленным выше критериям.

    Для утепления кровли можно применять:

    • минеральную вату;
    • эковату;
    • керамзит;
    • пенополистирол;
    • пенополиуретан.

    Особенности каждого материала

    Чтобы определить, какой утеплитель лучше, остановимся на каждом подробнее:

    Минеральная вата по праву считается наилучшим материалом для теплоизоляции деревянного дома

    При небольшом весе она имеет высокую плотность, что очень важно при утеплении кровельной конструкции. Минвата не горюча и не впитывает влагу, эти показатели особенно ценны при использовании в деревянных постройках

    Устойчивость к высоким температурам позволяет ее использовать для утепления крыши бани. Материал имеет природное происхождение, его не любят грызуны, в нем не заводятся насекомые. Эковата. Изготовлена на основе целлюлозы, имеет легкий вес и доступную стоимость. Является хорошим тепло- и звукоизолятором. Но материал обладает повышенной горючестью, для исключения воспламенения в состав добавляют антипирены, препятствующие распространению пламени. Нежелательно использовать в очень влажных помещениях. Керамзит. Сыпучий утеплитель, состоящий из полых гранул. Благодаря своей пористой структуре имеет высокие теплоизолирующие свойства. Для эффективной теплоотдачи нужен толстый слой материала, что увеличивает нагрузку на несущие конструкции. Пенополистирол. Представлен в виде плит, которые имеют легкий вес, высокую прочность, обладают хорошими теплоизолирующими способностями. Материал горюч, поэтому при утеплении сруба необходимо выбирать плиты с показателем горючести Г1. Пенополиуретан. Аналогично предыдущему материалу представляет собой небольшие по весу прочные плиты, которые легко устанавливаются и долго служат. В продаже представлен также распыляемый утеплитель, но его монтаж требует наличия профессионального оборудования.

    Нюансы крепления стропильных ног

    Как вы уже знаете, узлы деревянных крыш самая важная составляющая возведения здания, а что может быть важнее крепления кровельного каркаса. Стропильные ноги могут крепиться к опорному брусу двумя способами.

    • Жестким
    • Скользящим

    В первом случае вы получите максимально устойчивое соединение, которое лишает конструкцию всевозможных сдвигов, колебаний, поворотов и тому подобных манипуляций. Достигнуть этого можно при помощи запила или врубки. После того, как нога будет вставлена в созданную прорезь ее фиксируют при помощи гвоздей, проволоки, анкеров или любых других крепежных деталей.

    Нюансы крепления стропильных ног

    ВАЖНО: Если вас не устраивает жесткая или полужесткая свобода, вы можете установить специальные гибкие пластины, тем самым вы добьетесь полностью скользящей стыковки.