Конструкция и монтаж стропильной системы двухскатной крыши

Среди владельцев загородных участков и дачников пользуются популярностью традиционные крыши с двумя скатами. К односкатным кровлям относятся с особой осторожностью при возведении жилых домов. Однако, для сооружения хозяйственных построек такая конструкция подходит идеально. Чтобы стропильная система односкатной крыши была прочной и долговечной, потребуется создать чертеж, разметить участок, на котором будет сооружена конструкция, а также заготовить необходимые материалы.

Преимущества двускатных крыш

Вариантов скатных стропильных систем масса. Среди них особой популярностью пользуется простая симметричная. Почему? Вот ее достоинства:

  • На базе двускатной крыши создаются вариации для отображения особой архитектуры здания.
  • Простые расчеты, доступные для понимания.
  • Цельная конструкция создает благоприятные условия для сухости внутреннего пространства и беспрепятственного стока воды, схода снега, наледи.
  • Ремонтопригодность, прочность и износоустойчивость двускатной крыши намного выше других вариантов.

В зависимости от размера у домовладельцев всегда имеется возможность обустроить подкровельное пространство, сделать из него полноценный этаж или мансарду. Словом, двускатная крыша – правильное и выгодное решение для любого объекта, будь то жилой дом, дача или баня.

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.

Как построить крышу для каркасного дома?

Крыша для каркасного дома – это один из самых важных элементов, которые необходимо сооружать в полном соответствии со всеми требованиями и рекомендациями специалистов. Крыша каркасного дома может приобретать самые различные формы (плоские и скатные), стропильная система бывает разного уровня сложности.

Конструкция кровли каркасного дома.

Отличие крыш для каркасных домов состоит в том, что их конструкция более простая и легкая, часто монтаж их схож со сборкой обычного конструктора. В нашей статье мы рассмотрим, чем отличается крыша для каркасного дома, можно ли ее построить самостоятельно, что для этого необходимо. Мы расскажем, какие варианты крыш применяются, отличается ли их стропильная система от остальных.

Читайте также:  Кровля для крыши виды, классификация, материалы

Способы креплений

Когда только начинаете работы по возведению кровли, нужно прикрепить мауэрлат по периметру ваших стен. Что это такое? Большой брус, его крепят к несущим стенам дома, используя анкерные болты. Мауэрлат — это основа для кровли со стропилами.

До того, как собирать стропильную ферму, вы должны аккуратно обрезать все планки с балками и брусками. Их обрезают наклонно.

Вверху, где основание мауэрлата, стропила нужно крепить встык, пользуясь шурупами. Хотите избежать трещин? Сверлите отверстие немного меньшего диаметра, чем сам шуруп.

Самые популярные стропы из дерева. Им отдаёт предпочтение подавляющее большинство, строящихся. Материал лёгкий, но прочный. С ним сможет работать как опытный строитель, так и новичок, решивший возвести дом своими силами.

Стропила двухскатной крыши.

Стропила (стропильные ноги) двухскатной крыши – это установленные между мауэрлатами и коньком крыши распорки. Конек крыши представляет собой горизонтальный брус, соединяющий в одно целое две половины крыши, с помощью стропил.

Для конька, которым будет соединена двухскатная крыша, рекомендуется выбирать брус из толстого и прочного дерева, потому что является он соединительным элементом всего сооружения и от него будет зависеть степень ее надежности. Чтобы не происходило чрезмерного намокания стен при выпадении осадков, на крыше делают свес, удлиняя для этого дополнительными отрезками ("кобыльками") стропильные доски, это позволяет не попадать на стены дома, стекающей с крыши воде, а падать от них на некотором расстоянии.

Технология крепежа

От того, как осуществлен крепеж стропильной системы к срубу, в конечном итоге будет зависеть прочность всей шатровой системы. Когда в верхнем венце сделана разметка, вырублены пазы, можно ставить стропильный брус. Кроме того, что брус уже прочно закреплен специальным “зубным замком”, каждый элемент усиливают специальным уголком при помощи саморезов, длиной не меньше 45 мм.

После наступает не менее важный этап работ по монтажу стропил. Это раскрепка бруса раскосами. Для дела используют доски размером 25х100 миллиметров. Заделывают в массив стропил заподлицо. Их установка не может быть меньше 80 сантиметров, если иного не предусмотрено проектом.

Основа расчетов

Несмотря на свою простоту, один скат должен отвечать всем правилам монтажа. Ведь если при этом допускать серьезные ошибки, то кровельное покрытие деформируется, что неизбежно повлечет за собой не только протечки, но и обрушение всей крыши.

Для достижения максимальной устойчивости кровельной системы необходимо обратить внимание на четыре составляющих:

  1. Надежность крепления стропильных ног к опорному брусу и коньку;
  2. Правильный подбор вспомогательных деталей для стропильной системы;
  3. Прочные пиломатериалы и вспомогательные элементы;
  4. Стропильный шаг.

Не стоит думать, что соблюдая всего четыре пункта вы добьетесь максимально устойчивой конструкции. Для этого вам придется использовать все известные методы и технологии.

Основные характеристики вальмовых крыш

Отличительная особенность вальмовой крыши от других видов – четыре ската, идущие от конька к карнизу, что, собственно и обеспечивает надёжность всей конструкции. Тем не менее, при строительстве часто используются различные вариации вальмового типа крыш.

Разновидности вальмовых крыш

  • Вальмовая крыша. Конструкция этой четырёхскатной крыши состоит из двух противоположных пар скатов трапециевидной и треугольной формы. Два ската в форме трапеции устраиваются с уклоном от основания к коньку. Два боковых, треугольных ската, которые устраиваются по направлению от конька к карнизу. Эти торцевые скаты и называются вальмами.
  • Полувальмовая крыша отличается от вальмовой конструкции тем, что треугольные боковые скаты крепятся не к самому карнизу, а образуют ломаную линию со встречной частью фронтона, идущего в направлении от бокового карниза вверх, к вальме. Полувальмовые крыши получили название голландские и датские, так как такие разновидности, в большей степени, распространены именно в этих местностях. Устройство полувальмовой крыши намного сложнее, чем вальмовой.
  • Шатровая крыша – разновидность вальмовой конструкции, по строению напоминающая египетскую пирамиду, с четырьмя равнобедренными треугольниками, расположенными в направлении от центра крыши к карнизам. Устройство шатровых крыш наиболее приемлемо в тех случаях, когда стены дома имеют форму квадрата. Для прямоугольных форм дома устройство шатровой крыши требует более тщательных расчётов.
  • «Ломаная» крыша. Воплощение самых смелых архитектурных решений – соединение нескольких вальмовых конструкций в общую композицию обозначило появление нового вида вальмовых крыш. Это – самое сложное сооружение из всех видов крыш, и, пожалуй, без помощи профессиональных архитекторов точно рассчитать конструкцию вальм и места их соединений будет сложно. Обычно такой тип выбирают для устройства мансарды.
  • Угловая крыша. Если дом состоит из двух или даже трёх примыкающих друг к другу блоков, то при устройстве крыши необходима Г-образная или Т-образная конструкция.
Читайте также:  Выбор древесины для стропил — на что обратить внимание

Преимущества и недостатки вальмовых крыш

Прежде чем перейти к вопросу об устройстве стропильной системы для вальмовых крыш, следует остановиться на вопросе о преимуществах и неудобных моментах данной конструкции.

Собственно, суммируя вышесказанное, можно с уверенностью заметить, что недостатков в устройстве вальмовой крыши не так много:

  1. Сложность устройства – первый и основной недостаток. Он связан с высокой себестоимостью работ, включая услуги по расчётам привлечённых специалистов.
  2. Второй недостаток связан с тем, что при такой конструкции крыши уменьшается площадь для устройства чердака или мансарды за счёт угла скатов. Но этот недостаток важен только в том случае, если устройство просторных помещений на чердаке или мансарде крайне необходимо.

Зато явных преимуществ в устройстве вальмовой крыше намного больше, чем недостатков:

  1. Первое преимущество нейтрализует один из недостатков, касающийся высоких затрат: крыша – едва ли не самая значимая часть дома. Каркас вряд ли кто-нибудь захочет перестраивать без веских причин. Следовательно, потратиться придётся на проект и стропильную систему один раз и навсегда.
  2. Вальмовая крыша – это презентабельность и красота. Вкладывая немалые средства в возведение лучшего фундамента и стен, и, при этом экономить на устройстве крыши – не рентабельно. Крыша может быть мансардной, можно спроектировать в ней эркер.

И наконец, главные, технические преимущества:

  • Наружные элементы вальмовой крыши не имеют вертикальных линий, и, благодаря наклонным угловым рёбрам существенно снижаются ветровые нагрузки;
  • За счёт угловых рёбер увеличивается жёсткость стропильной системы;
  • Вальмовая конструкция увеличивает площадь крыши, что, в свою очередь, положительно влияет на распределение солнечного света и теплообмен;
  • Свесы вальмовой крыши защищают стены дома от намокания.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни , нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.

Системы с подстропильными балками

В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.

В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или  расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.

Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона

Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Прежде чем возводить кровлю, следует оценить состояние возводимых ранее стен и фундамента. Ведь крыша также имеет значительный вес, нагрузку от которой принимают на себя стены и фундамент.

Немного о том, как рассчитываются висячие стропила

Висячие стропила, их конструкция и узлы требуют точного расчёта, потому что представляют собой сложную систему. На этапе проектирования нужно учесть множество факторов и все эксплуатационные особенности здания. Ошибочные данные могут привести к деформациям кровли и даже к её обрушению.

Висячие стропила – достаточно сложная конструкцияИсточник

Расчёт висячей стропильной системы лучше доверить профессионалам. Но можно использовать уже готовый проект постройки. Для того же, чтобы примерно прикинуть расходы на создание такой крыши и сравнить технологии, можно воспользоваться онлайн калькулятором стропильной системы. В интернете таких сервисов достаточно много.

Для расчёта необходимы такие параметры:

  • Габариты перекрываемого помещения;
  • Наличие мансарды;
  • Максимальная нагрузка на кровлю в вашем регионе;
  • Угол уклона скатов крыши;
  • Материал, из которого состоят стены;
  • Предполагаемый тип кровельного покрытия.

Результатом расчёта будут такие параметры, как сечение стропил, величина шага, а также тип и форма ферм.

Частые ошибки при монтаже стропильной системы

Перед монтажом стропильной системы нужно иметь понятие о самых распространённых ошибках при возведении крыши, поскольку они портят внешний вид дома, снижают несущую способность главных элементов, а следовательно, и безопасность конструкции.

Видео: ошибки и просчёты при установке стропил мансардной крыши

Наиболее известные ошибки при сооружении стропильных конструкций:

  1. Чтобы свободно передвигаться в подкровельном пространстве, посередине нередко вырубают длинные участки готовых затяжек безупречно изготовленных ферм. Из-за этого несущий каркас становится шатким, поскольку разрезанные затяжки не мешают расхождению конструкции. В результате расползания могут появиться трещины в перекрытиях, и если их не заделать вовремя, то стропильная система просто рухнет. Для ликвидации негативных последствий нужно заменить вырезанные по неведению участки полосовой сталью, чтобы вернуть затяжкам способность и дальше работать на растяжение.
  2. Грубой ошибкой является слабое крепление мауэрлата к армопоясу. Если мауэрлатный брус по небрежности не укреплён «намертво» анкерными болтами, то под давлением наклонных стропил он опрокинется и повлечёт за собой всю крышу.
  3. Пренебрежение к формированию ж/б пояса жёсткости на промежуточной несущей стене из-за чего балки перекрытия начнут проседать, а крыша — разъезжаться.
  4. Чтобы стойки не продавливали перекрытия, под них нужно помещать прокладки длиной не менее 1,8 м. Установка коротких прокладок приведёт к тому, что стойки начнут передавать нагрузку не на балочные перекрытия, а на настил, вследствие чего перекрытия деформируются.
  5. Неправильный расчёт стропильной конструкции или выбор древесины плохого качества, из-за чего появляются прогибы. Впоследствии исправить такую ошибку очень сложно и финансово затратно. Придётся разгрузить стропильную конструкцию в повреждённом месте, приподнять её домкратом и установить деревянные стойки под прогнутые стропила, а затем забить клинья между стойкой и поперечным брусом и усилить выровненные стропила накладками.
  6. При устройстве мансардных окон или облицовке фронтонов зачастую сосновые доски «в шпунт» для удобства сборки располагают пазом вверх, чего делать категорически нельзя. При такой укладке в швы начнёт просачиваться влага, оказывающая разрушительное воздействие на элементы стропильной конструкции.
  7. Невыверенная геометрия стен и скатов, отсутствие ветровой балки, неправильное опирание нарожников и неверно выполненные подкосы, которые обеспечивают жёсткость конструкции и перераспределяют нагрузки.

Читайте также:  Гонт и дранка из сосны для устройства кровли

Видео: как избежать ошибок при обустройстве стропильного каркаса

В этой статье рассмотрены ключевые элементы и особенности стропильного каркаса. Но это небольшая ознакомительная часть. Чтобы учесть при монтаже все нюансы, обращайтесь к опытным строителям и грамотным проектировщикам. Тогда все кровельные элементы будут соответствовать нормативам, а крыша станет надёжной, необычайно привлекательной и стильной визитной карточкой дома. Удачи вам.

Составные части крыши

Двускатная крыша — самая распространенная конструкция в частном строительстве. Представляет собой две плоскости, наклоненные в противоположные стороны под углом к горизонту 20-42°, соединенные в вершине — такой форме снег, дождь и талая вода стекают с поверхности крыши, не задерживаясь. При увеличении угла наклона возрастает парусность конструкции, что при сильных порывах ветра может привести к отрыву.

Несущий каркас крыши состоит из стропильной системы, которая включает элементы:

    Мауэрлат — опорная балка, расположенная по периметру дома в верхней части стен. Нагрузка от вышележащей конструкции, снега и ветра передается коробке через нее.

    Стропильные ноги или стропила — наклонные элементы, которые монтируют с шагом 80-200 см и соединяют горизонтальными прогонами. Передают усилия от кровли на мауэрлат. По виду опирания их разделяют на наслонные или висячие.

    Крепление стропильной ноги к мауэрлету.

  • Конек — горизонтальный брус для крепления стропил, верхняя точка крыши.
  • Стойки, подкосы, распорки, ригели — горизонтальные, вертикальные и диагональные элементы для придания жесткости каркасу.
  • Лежень — горизонтальный брус для опирания стоек, уложенный на внутреннюю несущую стену.
  • Обрешетка, настил — основание для слоев кровельного пирога, добавляет стропильной системе устойчивость.
  • Кобылка — элемент, удлиняющий стропила. Применяют при недостаточной их длине для формирования свесов.
  • Затяжка — потолочная балка, элемент перекрытия этажа или усиливающая стропильную систему горизонтальная связь.
  • По обрешетке монтируют слои гидро-, шумо- и пароизоляции, утеплитель, если чердак жилой, и кровельные материалы.

    Стропильная система двускатной крыши в частном строительстве обычно изготавливается из дерева. Материал доступен, прост в обработке, позволяет возводить легкие пространственные конструкции, не перегружающие стены и фундамент.

    Схемы стропильной системы двухскатной крыши.

    Иногда для сооружения каркаса применяют металлический прокат — швеллеры, трубы, двутавры, уголки. Такой способ в индивидуальном строительстве используется значительно реже. Конструкции из стали дороже, сборка требует профессиональной квалификации и оборудования.

    Сечения стандартных несущих элементов составляют:

    • мауэрлат (лежень) — брус толщиной от 100, высотой от 150 мм, бревно диаметром 170-190 мм;
    • стропила — брус 50х150, 100х150 мм, стесанные на один кант бревна, доски, уложенные на ребро;
    • стойки — 100х100 мм;
    • доски обрешетки — толщина 25 мм.

    При больших пролетах домов и высоких нагрузках размеры сечений несущих элементов определяют расчетом на соответствующей подготовке антисептиками древесина устойчива к гниению. Специальные составы — антипирены — защищают материал от возгорания.

    Помимо несущего каркаса и покрытия крыша содержит элементы:

    • свесы — выступающие за пределы наружных стен продолжения скатов, оберегают ограждающие конструкции от стекающей воды;
    • ендовы, разжелобки — элементы для обустройства стыков при пересечении плоскостей кровли, необходимый узел в кровлях, состоящих из нескольких двускатных форм.

    С боков крышу ограничивают фронтоны — части стен треугольной формы. Чердак может выполнять функции мансарды и использоваться как жилое помещение для постоянного или временного проживания.