Безраспорная стропильная система двухскатной крыши

Определяющий фактор при постройке стропил — форма (тип) кровли

Если вы решили устанавливать стропила для крыши своими руками, то в первую очередь, необходимо определиться с типом кровли. Ведь для разных типов крыш, необходимы различные стропила, так что этот момент нужно обязательно учитывать.

Чтобы более наглядно представить, какую форму крыши хотелось бы видеть, можно использовать современные технологии, например, компьютерное моделирование. Здесь, в зависимости от пакета программного обеспечения, можно в наглядной форме создать именно ту форму крыши, которая необходима именно вам. При этом визуально располагайте все элементы будущей системы точно там, где они должны находиться.

Разнообразие форм и типоразмеров крыш в сегодняшних реалиях может действительно поразить воображение любого домовладельца. И для каждого типа кровли нужна своя система стропил.

Например, односкатные крыши чаще всего применяются для хозяйственных помещений, таких как баня или хлев, а также для дровяного сарая. Для таких построек не стоит нанимать дорогих специалистов, можно легко возвести такие стропила своими руками, сэкономив значительное количество денег и строительных материалов. Но вот для частных городских или загородных домов применение конструкции крыши данного типа не очень практично. Для них используют самые разные типы крыш, и такое разнообразие не может не радовать.

Наиболее популярной на сегодняшний день становится ломаная крыша. Это веянье пришло в Россию с запада и прочно закрепилось в строительстве. Впрочем, строить можно любую крышу, ведь все современные типы, в плане своей практичности и функций, мало, чем отличаются друг от друга.

Определившись с типом крыши (двускатная, вальмовая, ломанная), обязательно нужно подумать о кровельном материале, который должен надежно защищать кровлю в любых погодных условиях. При этом следует учитывать вес кровельных материалов. При покрытии кровли легкими материалами, например, такими, как, ондулин, стропильная система может быть значительно легче, чем при использовании тяжелой керамической черепицы.

Виды стропил

Чтобы понять, что представляет собой конструкция висячих стропил, нужно хорошо представлять себе устройство каркасов крыш разных типов. Нам в данном случае интересны всего два их типа:

1. Двускатной крыши, в сечении обычно представляющие собой равнобедренный треугольник. Треугольные арки нередко монтируются с вертикальными фронтонами (иногда — с чердачной дверью и световыми окнами);
2. Вальмовой крыши, в которых вместо вертикальных фронтонов присутствуют два дополнительных ската. Этот тип крыш популярен в регионах с сильными ветрами.

Каркас дома с вальмовой крышей.

Стропила перечисленных выше крыш могут относиться к одному из четырех типов:

1. Наслонные стропила (металлические или деревянные) опираются на внутреннюю стену или стойку, которая, в свою очередь, переносит вес кровли на капитальную стену дома;
2. Висячие стропила в отличие от наслонных опираются только на внешние стены строения. Как следствие, они испытывают нагрузки и на изгиб, и на сжатие.

Нагрузка на сжатие передается наружным стенам дома; для ее компенсации пара стропильных ног обычно снабжается затяжкой — брусом или металлическим профилем, связывающим ноги у основания или ближе к коньку. При нижнем расположении затяжки служат основой пола чердака;

Схемы висячей и наслонной стропильных систем.

1. Диагональные стропила связывают коньковый прогон вальмовой крыши с углами строения;
2. Нарожные опираются на мауэрлат (брус, опоясывающий стены по периметру и выполняющий функцию опоры для стропильной системы) и на диагональные стропила.

Диагональные и нарожные стропила.

Уточним: боковые скаты вальмовой кровли устройством не отличаются от двускатной и опираются на те же висячие или наслонные стропильные ноги.

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:

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.

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.

Установка стропильной системы двухскатной крыши (видео)

Минимально допустимое сечение стропильных ног

Размеры стропил при определенном угле наклона крыши

Для изготовления стропил больше подходит доска, т. к. она выдерживает большие нагрузки и представляет собой недорогой вариант материала.

Поперечное сечение определяют исходя из расстояния между стропил и их протяженности (высота крыши):

• шаг 2,0 м, длина ноги 3,0, 4,0, 5,0, м — сечение, соответственно: 100 х 150, 100 х 200, 100 х 250 мм;
• шаг 1,75 м, длина ног 3,0, 4,0, 5,0, м — сечение: 75 х 150, 75 х 200, 100 х 200 мм;
• шаг 1,1 м, размер стропилин по длине 3,0, 4,0, 5,0, м — сечение: 75 х 150, 75 х 175, 75 х 200 мм;
• шаг 0,9 м, длина ноги 3,0, 4,0, 5,0, м — сечение: 50 х 150, 50 х 200, 75 х 250 мм;
• шаг 0,6 м, размер стропилин 3,0, 4,0, 5,0, м — сечение: 40 х 150, 50 х 150, 50 х 200 мм.

Учитывают материал настила, например, под шифер или натуральную черепицу размер сечения увеличивают по сравнению с легким профнастилом или ондулином.

Инструкция к калькулятру

Исходные данные

Условия эксплуатации:

Срок службы – здесь указывается срок, на протяжении которого конструкции должны исправно работать.

Про остальные параметры (длины (L и L0), шаг стропил (K), высоты крыши (Н, Н1 и Н2)) и так все понятно. Здесь просто нужно смотреть на рисунок.

Характеристики стропилин:

Для справки, стропилина – это одна из досок стропил.

Материал – здесь выбирается порода дерева, из которой будут изготовлены стропилины, а впоследствии и стропила.

Ширина (B) и высота (D) – размеры сечения стропилины.

Сорт древесины – здесь выбирается сорт древесины, из которого будут изготовлены стропилины.

Пропитка – ставится “Да”, если древесина будут подвержена глубокой пропитке антипиренами под давлением.

Нагрузка:

По СНиП “Нагрузки и воздействия” нагрузка на стропила может быть неравномерной. Другими словами, стропилина слева может быть нагружена больше, чем стропилина справа (подробнее об этом в статье: сбор нагрузок на кровлю и стропила). Поэтому, если рассчитывается лишь одна стропилина, то нормативные (qн)  и расчетные (qр) нагрузки берутся максимальные (в нашем случае слева). А если расчет стропил крыши производится так, как в случае с затяжками (когда рассчитывается стропило целиком), то нужно указывать и нагрузки слева (qн1, qr1) и нагрузки справа (qн2, qr2).

Результат

Длины (L1 и L2) – расчетные длины стропилин.

Углы наклона (P, P1 и P2) – углы наклона стропил и подкоса. В случае с подкосом угол наклона Р2 желательно делать в пределах 45-53°.

Реакции (VA, VB и VC) – реакции, возникающие на опорах.

Усилия (NA, NC, ND и NE) – усилия, возникающие в затяжке.

Гибкость стропилины – параметр необходимый для расчета стропил на сжатие.

Расчет по прочности:

Gстропил. – напряжение, возникающее в стропилах.

Rтреб – требуемое расчетное сопротивление древесины. Если возникающее напряжение превышает его, то стропилы по прочности не проходят. В этом случае нужно, либо уменьшать шаг стропил, либо увеличивать их сечение.

Запас – в случае, если Gстропил.>Rтреб, то здесь показывается на сколько превышено напряжение в стропилах; в противном случае (Gстропил.<Rтреб) в данной графе отображается запас прочности.

Примечание: в случае, если стропилина имеет три опоры, то расчет по прочности производится в двух вариантах:

• Вариант 1 – на усилия и момент, возникающие на средней опоре.

• Вариант 2 – на усилия и момент, возникающие в большем пролете (L1 или L2).

Расчет по прогибу:

В принципе, если Вы строите дом себе, то на него можно не обращать внимания при условии, что стропила по прочности проходят.

Fстропил. – прогиб, который возникает под действием нагрузок.

Fmax – максимально допустимый прогиб для стропил.

Запас – здесь отображается, либо процент запаса (положительная цифра), либо на сколько действительный погиб стропил крыши превышает максимально допустимый (отрицательная цифра).

Формирование кровельных слоёв

Дальнейшие действия зависят от того, какой кровельный материал будет использован для покрытия. Если он жёсткий, типа шифера, металлочерепицы, керамической черепицы или профнастила, то по верхним плоскостям стропильных балок монтируется обрешётка.

Если чердак не отапливается

Монтаж обрешётки крыши

Полотна укладывают с нахлёстом не менее 10 см, и сначала прикрепляют к стропилам степлером. Затем скотчем проклеивают стыки, после чего уже в ход идёт рейка, за счёт высоты которой обеспечивается зазор для вентиляции крыши.

Поперёк контробрешётки набивается обрезная доска, размер которой подбирают в зависимости от шага между стропилами. Чем он больше, тем толще должна быть доска обрешётки. Ширина обычно одинаковая, 100 мм.

Расстояние между досками определяется расчётом и зависит от параметров кровельного материала.

Вот как выглядит соотношение межстропильного шага и толщины доски горизонтальной обрешетки:

1. 600 мм – 20 мм;
2. 900 мм – 23 мм;
3. 1200 мм – 30 мм;
4. 1500 мм – 37 мм.

Структура обрешётки холодной кровли с жёстким покрытием

При использовании для покрытия кровли мягкого материала (ондулина, гибкой черепицы), основание под него должно быть сплошным, поэтому доска монтируется не с шагом, а встык.

Как вариант, для настила используют листовой материал, в основном OSB-плиты. Ими же подшивают скаты кровли и с внутренней стороны.

Сплошной двускатный настил под мягкий кровельный материал

Если под крышей мансарда

Стропильная система двухскатной крыши мансарды конструктивных отличий от холодного варианта не имеет, но пирог составляется несколько по-другому.

В мансардном этаже, крыша – всё равно, что для каркасного дома внешние стены (проекты мансардных крыш представлены в нашей статье). Она должна не только уберечь подкровельные помещения от продувания и протекания, но так же обеспечить надлежащий температурный режим, и желательно, доступ света, для чего в скатах или фронтонах делают окна.

Схема устройства мансардной двухскатной крыши дома

Минераловатный или пенопластовый утеплитель (пеностекло здесь не используют в силу дороговизны и более существенного веса) закладывается не только в чердачное перекрытие, но и в структуру кровли (об утеплении перекрытий дома подробно рассказано в статье). Толщина утепления определяется расчётом, но не может быть менее 200 мм.

При этом очень важно сделать так, чтобы пар, проникающий внутрь конструкции через древесину и возможные щели, не смотря на наличие под внутренней обшивкой пароизоляционной мембраны, мог не оседать на минеральной вате или пенополистироле, а свободно выходить через маленький вентиляционный зазор.

Принцип вентилирования мансардной крыши

Свободное пространство в 3-4 см оставляют между утеплителем и контробрешёткой, придерживающей рулонную гидроизоляцию в обязательном порядке, иначе пары не будут иметь выхода и станут конденсироваться внутри, снижая теплоэффективность конструкции, и приводя к загниванию дерева.

Как утеплить дополнительно

При необходимости дополнительного утепления – в случае, когда расчёт определяет большую, чем 200 мм толщину утеплителя (это стандартная высота сечения стропильного бруса), устанавливают дополнительный слой.

Выбор кровельного материала в зависимости от угла наклона

Сделать это можно как изнутри, так и снаружи, но первый вариант выполнить проще, так как утепление обычно закладывается в процессе внутренней отделки.

И потом, нужно как можно быстрее накрыть крышу профлистом или другим кровельным материалом, установить водосточные лотки — чтобы, пока не закончен монтаж, дождь не мог намочить утеплитель и стропила.

Крышу нужно накрыть как можно быстрее

Когда с крыши не капает, изнутри всё можно делать не спеша и формировать через дистанционные обрешётки даже несколько дополнительных слоёв.

Чтобы они не «съедали» подкровельное пространство, очень удобно для этой цели использовать рулонные фольгированные материалы из вспененного полиэтилена.

Дополнительное утепление Пенофолом

В плане сохранения тепла они в 4 раза эффективнее пенопласта или минваты, а чтобы не создавались мостики холода и между полотнами не проникал пар, их стыки проклеиваются металлизированным скотчем. Далее, по обрешётке, которая монтируется поверх полотен, выполняется обшивка, выбор которой зависит от дизайна помещений.

Расчет стропил крыши

До того как начать расчет стропил крыши, необходимо четко осознавать какие типы нагрузок и с какой силой они будут действовать в течение всего года на кровлю нашего дома.

Факторы, которые влияют на кровлю, принято классифицировать в зависимости от интенсивности:

1. Постоянные нагрузки. Данная категория объединяет нагрузки, постоянно воздействующие на конструкцию строения. К ним относятся как вес самой кровли, так и гидроизоляция, тепло и пароизоляция, обрешетка, а также другие конструкционные элементы двускатных или мансардных крыш, создающих постоянное значение веса.
2. Нагрузки переменного типа. Данный тип объединяет все типы климатического воздействия, в том числе осадки, потоки ветра и пр.
3. Нагрузки особого типа. В данной группе учитываются климатические воздействия, обладающие высокой силой. Данную характеристику требуется принимать во внимание в сейсмически активных зонах и в зонах, в которых возможны проявления штормовых ветров или ураганов.

Постоянные нагрузки

Размер стропил для крыши нужно начинать рассчитывать с общего веса «пирога» кровли. Чтобы получить конечное значение требуется вычислять вес квадратного метра каждого из используемых материалов. В большинстве случаев кровля будет состоять из следующих компонентов:

• внутренняя отделка (в случаи устройства мансардной кровли, учитывается материал отделки и элементы креплений);
• стропила (вес стандартного стропила размером 150х50 мм, в дальнейшем этот параметр может корректироваться);
• утеплитель;
• гидро-ветроизоляция (учитывается вес пленок и мембран);
• обрешетка, смонтированная из досок малой толщины (чаще всего 25 мм).
• контобрешетка (зачастую брусок 30х50, 40х50 или 50х50 мм);
• покрытие кровли (вес квадратного метра кровли можно найти на сайте производителя).

При переходе к сложению всех рассчитанных данных, рекомендуется добавлять к полученному результату еще 10%, то есть умножать конечный результат на постоянный коэффициент 1,1. Такой подход позволяет оставлять запас по прочности для кровли.

Снеговые нагрузки

Учитывать снеговые нагрузки необходимо обязательно, поскольку во многих регионах возможно длительное влияние осадков в виде снега. Чтобы предостеречь владельцев от перелома крыши под массой снега, требуется заранее рассчитывать возможную нагрузку.

Чтобы повысить удобство расчетов, была выведена формула, для подставления коэффициентов из строительных норм и правил. Формула имеет следующий вид:

F = P*k,

где F – это значение полной снеговой нагрузки, P – нагрузка, приходящаяся на квадратный метр, k – корректирующий коэффициент, зависящий от наклона ската крыши.

Вес снега на 1 квадратном метре крыши необходимо определять непосредственно на месте возведения сооружения. Каждый регион имеет среднее значение интенсивности осадков, данные можно узнать со строительных норм СНиП *.

Ветровые нагрузки

Данный тип нагрузок имеет очень высокий уровень критичности, потому что она может влиять на кровлю интенсивными ветрами, вне зависимости от угла крыши. Даже маленький угол наклона делает возможной ситуацию со срывом крыши под воздействием аэродинамических нагрузок. Слишком большой уклон способен привести к тому, что вся крыша будет испытывать на поверхности сильное ветровое давление.

Для расчета влияния силы ветра на крышу также существует специальная формула, в которой существует зависимость от поправочных коэффициентов:

V = R*k,

где V – ветровая нагрузка, R- показатель, выбираемый исходя из регионального положения дома, k – корректировочный коэффициент, который зависит от высоты сооружения.

После суммирования всех нагрузок, получиться общая нагрузка на 1 квадратный метр крыши.

Технология выполнения вальмовых диагональных стропил

1. Поскольку стропила для вальмовой крыши устанавливают диагонально, обычные способы их крепления не подходят. К тому же нагрузка на диагональные стропила значительно выше, чем на наслонные или висячие, поэтому материал для их выполнения должен иметь большее сечение. Можно использовать брус толщиной от 100 мм, однако практика показывает, что удобнее выполнить эти стропила из двух сложенных и скрепленных досок стандартной толщины.
2. Диагональные стропила верхним концом опирают на стойки, нижним – на сходящиеся под прямым углом брусья мауэрлата. Их размечают по месту, и основной их особенностью является то, что запилы выполняют не перпендикулярно к плоскости доски, а под углом в 45 градусов. При выполнении стропил из срощенных досок выполняют сначала одну сторону с косыми запилами, потом вторую, в зеркальном отображении.
3. Доски стягивают между собой на саморезы, гвозди или шпильки. Закрепляют вальмовые стропила с помощью накладок и саморезов.

Стягивание досок (Вальмовых стропил) с помощью саморезов

Лучше понять основные приемы возведения стропильной системы своими руками поможет видео.

При выполнении любой стропильной системы своими руками важно тщательно закреплять все узлы и соединения и помнить, что крыша – это основная защита вашего дома от ненастья. Поэтому важно не только сделать качественный каркас, но и выбрать подходящий кровельный материал, например, профнастил, и правильно уложить его.

Висячие и наслонные стропила

Виды стропил

Конечно, такое сооружение, как стропильная система двухскатной крыши своими руками, в умах многих представляется как нечто очень сложное и трудоемкое. Но если внимательно отнестись к возведению подобной конструкции и заблаговременно изучить необходимый материал – вопрос останется только в «количестве рук», которое вам понадобится для процесса стройки.

Начнем с такого составляющего крыши, как висячие стропила. Эти брусья имеют только две точки опоры – стены, поэтому основными нагрузками, действующими на них, являются изгиб и сжатие. Вес кровли, а также действие снега и ветра, через висячие стропила передается стенам, чтобы это давление компенсировалось, стропила соединяют затяжкой из металла или дерева. Располагать ее можно на любой высоте, но чем она выше, тем крепче и прочнее она должна быть.

Наслонные стропила представляют собой брусья, у которых имеется промежуточная подпорка, опирающаяся на внутреннюю стену дома. Основное воздействие на такую конструкцию – изгиб. Несущая конструкция кровли выполняется только из наслонных опор, когда расстояние между ними не больше 6,5 м.

Одна и та же кровля может состоять из наслонных и висячих стропил одновременно: где есть промежуточная опора – возводятся наслонные стропила, а где нет – висячие.

Особенности монтажа конструкции

На верху стропила проделываем больших размеров запил и скашиваем его под небольшим углом. Подрезка на концах стропила обладает различными границами, характеризующимися по глубине. Главное, чтобы размер подрезки превышал размер сечения стропила.

Если не представляется возможным сделать подрезку верха стропила, используют искусственное наращивание, крепление осуществляется по обеим сторонам. Используются монтажные пластинки.

Когда будете проводить монтаж, обязательно сделайте так, чтобы верх врубки был максимально ровным, чтобы система внезапно не стала распорной. Чаще всего низ стропильной ноги присоединяют на ползуне.

Верхняя часть фиксируется с применением гвоздей или же, например, болтового крепления, стропила могут также взаимно упирать и связывать железными пластинками, имеющими зубчатое строение либо древесными накладками.

Ломаная конструкция

Представляет собой, в отличие от обычной двухскатной конструкции, форму пятиугольника. В форме треугольника у нее верхняя часть, а основная, условно напоминающая трапецию, находится снизу. Таким образом, она делится на две части, на боковых нижних скатах обычно не задерживается снег, чего нельзя сказать о верхней части строения.

Преимущества ломаной конструкции кровли:

1. Можно построить на любом достаточно крепком здании.
2. Посредством пристроенного этажа увеличивается дополнительная площадь.
3. Привлекательный внешний облик здания.
4. Возможно строительство двухуровневой мансарды.
5. Уменьшение теплозатрат, за счет кровли, и снижение расходов на отопление в зимнее время.
6. Можно проводить работы не выезжая из дома, и не привлекая профессионалов и спецтехнику.

Конфигурация и стропильные системы двускатных крыш

Схема устройства крыши в основном будет зависеть от угла наклона скатов.

При небольшом угле у крыши будут хорошая устойчивость и небольшая парусность (сопротивление при ветре).

На таких крышах собирается много снега, по мере необходимости требуется очистка.

С крыш с большим углом наклона снег съезжает под своим весом. При устройстве высоких крыш нужно предусмотреть место для падения снега, чтобы при этом не засыпались места для прохода людей и проезда автотранспорта. Парусность у таких крыш значительно выше.

Оптимальным вариантом является крыша со скатами с углом наклона 35-40°. На ней не будет собираться много снега, сопротивление ветру небольшое. Устроить мансардное помещение под такой крышей довольно проблематично из-за небольшой высоты.

Превратить чердак в мансарду можно при устройстве ломаной крыши. Скат такой конструкции имеет два угла наклона: верхняя часть — пологая, нижняя — с большим углом наклона. Эта форма прекрасно справляется со снегопадами и нагрузкой при сильном ветре. Образующаяся форма чердачного пространства позволяет устроить полноценное помещение.

Основным элементом конструкции любой крыши являются стропила. При небольших размерах сооружения установку стропил двускатных крыш своими руками можно выполнить самостоятельно, без помощников. При более значительных размерах в одиночку справиться невозможно.

Стропила бывают:

• наслонными;
• висячими.

Наслонные стропильные системы используются в зданиях с одной или несколькими несущими внутренними стенами. Основными элементами таких конструкций являются стропила и подстропильные элементы (стойки). Нагрузка со стропил передается на стойки, которые упираются в стены. Чтобы смонтировать двускатную крышу значительных размеров, дополнительно используются подкосы.

Использование висячей системы целесообразно при отсутствии несущих внутренних стен или дополнительных опор. Стропила верхними концами соединяются между собой, а нижними упираются в стены. Для снижения нагрузки на стены между основными элементами устанавливаются затяжки. Размеры, конструкция и способ крепления будут зависеть от конфигурации крыши и ее длины и ширины.

Изготовление желательно начинать на земле. После подготовки и примерки первой детали остальные можно изготавливать по ней. Такой порядок поможет избежать ошибок и неточностей в работе. Установку нужно начинать с крайних деталей. После фиксации между ними необходимо натянуть шнур и по ним устанавливать остальные.

Порядок выполнения работ

После того, как расчет завершен приступают к покупке материала и сборке конструкции.

1. Обработка элементов антисептиком. Можно выполнить уже после установки в проектное положение, но если планируется хранить древесину, нужно обработать сразу после покупки.
2. Гидроизоляция мест соприкосновения материалов с различными свойствами. В месте укладки мауэрлатов на кирпичную или бетонную стену нужно уложить слой рубероида, линокрома или гидроизола.
3. Укладка мауэрлата и закрепление его на стене. Можно выполнять на проволоку, скобы, шпильки, анкерные болты.
4. Укладка стропильных ног. Закрепление их на мауэрлат. Можно крепить с применением скоб, гвоздей или уголков на саморезы.
5. Монтаж гидроизоляции и обрешетки.
6. Укладка утеплителя.
7. Кровельное покрытие.
8. Монтаж нижней обрешетки и обшивки потолка.

Важно грамотно подобрать схему односкатной кровли, сечения элементов, шаг стропил и угол наклона. Соблюдение технологии выполнения работ своими руками обеспечит надежность и долговечность конструкции.

Разновидности для двускатной крыши стропильных систем

[rek_custom3]

Насланная стропильная система

Опирается на стойки и мауэрлат, которые установлены на внутреннюю стену, с равным шагом стропилам. Дополнительно для придания жесткости устанавливают подкосы при пролетах более 6 м.

Висячие стропила

Если дом небольшой ширины, то можно сделать установку систем стропил, когда они без промежуточных опор опираются на стены или мауэрлат. Максимальная ширина — 10 метров. В некоторых случаях эти крыши можно ставить без мауэрлата. Стропильная система ставится на стену с применением прокладок, в этом варианте на стропила действует изгибающий момент.

Для того чтобы разгрузить, устанавливают металлические или деревянные накладки. Они прочно фиксируют угол. Для висячей стропильной системы большего пролета устанавливают подкосы и бабку. Стропило для висячих систем ставят большего сечения, и выбирают пиломатериал не ниже III сорта.

Составные части крыши

Схема конструкции крыши

Стандартная крыша такого типа состоит из следующих элементов:

• мауэрлата;
• стропильных ног;
• вертикальных стоек;
• подкосов;
• затяжки;
• конька;
• лежня;
• обрешетки.

  Схема крепления мауэрлата

Мауэрлатом называется брус, уложенный сверху на стены вдоль периметра постройки. Он закрепляется с помощью замурованных в стену стальных стержней с резьбой или анкерными болтами. Брус должен быть изготовлен из хвойной древесины и иметь квадратное сечение 100х100 мм либо 150х150 мм. Мауэрлат принимает на себя нагрузку от стропил и передает ее наружным стенам.

Схема крепления стропильных ног и мауэрлата

Стропильные ноги — это длинные доски сечением 50х150 мм или 100х150 мм. Они крепятся между собой под углом и придают крыше треугольную форму. Конструкция их двух стропильных ног называется фермой. Количество ферм зависит от длины дома и вида кровельного покрытия. Минимальное расстояние между ними равняется 60 см, максимальное – 120 см. При расчете шага стропильных ног следует учитывать не только вес покрытия, но и ветровую нагрузку, а также количество снега в зимний период.

Конек

Конек расположен в наивысшей точке крыши и чаще всего представляет собой продольный брус, соединяющий между собой оба ската. Снизу брус поддерживают вертикальные стойки, а по бокам крепятся концы стропил. Иногда конек состоит из двух досок, которые прибивают к верхней части стропил с обеих сторон и соединяют под определенным углом.

Двухскатная крыша

Стойки – вертикальные брусья сечением 100х100 мм, расположенные внутри каждой фермы и служащие для передачи нагрузки от прогона конька на несущие стены внутри дома.

Подкосы делают из обрезков бруса и устанавливают под углом между стойками и стропилами. Подкосами укрепляются боковые грани фермы, повышается несущая способность конструкции.

Затяжка – балка, соединяющая нижние части стропил, основание треугольника фермы. Вместе с подкосами такая балка служит для упрочнения фермы, повышает ее устойчивость к нагрузкам.

Лежнем называется длинный брус сечением 100х100 мм, уложенный вдоль центральной несущей стены, на который опираются вертикальные стойки. Лежень используют при монтаже наслонных стропил, когда прогон между наружными стенами составляет больше 10 м.

Обрешетка представляет собой набитые на стропила доски или брус. Обрешетка бывает сплошной и с зазорами, в зависимости от вида кровли. Крепится она всегда перпендикулярно направлению стропил, чаще всего по горизонтали.

Расчет шага стропил

Этому вопросу необходимо уделить особое внимание, ведь от шага установки стропил и их сечения зависит прочность кровельной системы.

При расчете расстояния между стропилами следует учитывать постоянные и временные нагрузки на возводимую крышу. Постоянную нагрузку создают следующие элементы:

• кровельный материал;

• стропильная система;

• кровельный пирог (пароизоляция ,утеплитель, гидроизоляция);

• элементы отделки мансарды или жилого чердака.

К временным нагрузкам относятся:

• нагрузка, создаваемая слоем снега;

• ветровая нагрузка;

• вес работника, выполняющего ремонт или обслуживание крыши.

Для выполнения расчетов (сечение и шаг стропильных ног) необходимы теоретические знания, а также практические навыки. Определить примерные параметры кровельной конструкции можно с помощью следующей таблицы:

Также при выборе расстояния между стропилами необходимо учесть рекомендации по укладке выбранного кровельного материала.

Классификация стропильных систем по способу опирания

Конструкция может быть классифицирована по двум признакам. Первый из них – способ опирания несущих элементов. Двускатная стропильная система крыши дома в этом случае включает следующие виды:

• с наслонными стропилами;
• с висячими стропилами.

Виды двускатной крыши с наслонными и висячими стропилами

Устройство кровли с использованием наслонных стропил предполагает их опирание в двух точках. Конструкция в этом случае позволяет избежать возникновения серьезного распора. Чтобы сделать монтаж своими руками потребуются следующие основные элементы:

• стропильные ноги;
• мауэрлат;
• ригель;
• промежуточные стойки и подкосы при большом пролете несущих балок;
• обрешетка и контробрешетка;
• накладки упорные бруски.

В верхней точке монтаж предусматривает опирание на ригель. Установка также предусматривает опору в нижней точке – мауэрлат. Собрать такую конструкцию для дома своими руками можно только в двух случаях:

Варианты сборки наслонной системы двускатной кровли

1. Наслонная система возможна, если расстояние между фронтонами не большое. То есть такой монтаж подойдет для небольшого дома своими руками. Наибольшая длина строения, которая позволяет выполнять устройство деревянного ригеля без дополнительных усилений – 6 м. При больших пролетах потребуется в качестве ригеля устанавливать металлические балки. При использовании деревянного бруса необходимо будет предусматривать промежуточные стойки, которые располагают в среднем через 2 метра. Избежать этого можно только при использовании в качестве ригеля клееного бруса достаточно большого сечения. В этом случае становится невозможной свободная планировка пространства – стойки посередине помещения убрать нельзя.
2. Второй вариант, когда возможен монтаж наслонной системы двускатной кровли своими руками – это наличие стены в середине дома. Устройство в этом случае предусматривает, что брус, на который будут опираться стропила в верхней точке, передаст нагрузку на внутреннюю стену. В этом случае несущая конструкция не должна быть спутана с перегородкой. Перегородка опирается на перекрытия, а установка стены дома своими руками предполагает ее опирание непосредственно на фундаменты. Такое устройство подойдет для зданий с достаточной шириной, где есть смысл устанавливать стеновое ограждение посередине.

Второй вариант – висячие стропила. Они более сложны в расчете, но позволяют устройство в подкровельном пространстве дома свободной планировки. Конструкция предполагает отсутствие опорного деревянного или металлического бруса в верхней части. Монтаж предполагает опирание стропил только в нижней точке. В верхней части несущие балки надежно соединяются между собой. Установка такой системы напоминает ферму. Конструкция работает на распор, поэтому важно предотвратить чрезмерную горизонтальную нагрузку на стены дома. выполнить это можно с выполнением следующих мероприятий:

• устройство монолитного пояса по обрезу стен;
• необходимо сделать надежное закрепление мауэрлата двускатной кровли к стене дома своими руками;
• для устранения распора устанавливается схватка.

Схватка или стяжка становится одним из значимых элементов двускатной кровли дома. Она предотвращает разращение стен под действием распора. Можно выделить следующие виды схваток:

• расположенные в уровне перекрытия мансарды;
• расположенные в уровне потолка мансарды.

Стоит отметить, что второй вариант обеспечивает меньшую надежность, поскольку, чем выше выполнен монтаж элемента, тем сильнее стропила оказывают на него воздействие. Если схватка получается слишком длинной, необходимо сделать ее усиление своими руками. Для этого производится монтаж дополнительных элементов двускатной кровли дома – подвесок. Они соединяют конек с серединой затяжки, чем предотвращают ее провисание.

Стропильная система двухскатной крыши с висячими стропилами позволяет выполнить монтаж с предварительной сборкой ферм на земле, после чего поднять их на крышу и сделать закрепление.

Такой вариант подойдет только при наличии подъемной техники, поскольку готовые двускатной кровли дома станут слишком габаритными и тяжелыми для подъема своими руками.

Материалы для изготовления конструкции ?

Как вы уже поняли, основной материал, из которого изготавливают стропила – это дерево. Поэтому для продления срока службы еще во время проектирования предусматриваются различные способы как конструктивного, так и защитного характера.

Для укрепления конструкции в местах соединения дерева с кирпичом используются прокладки из водоизоляционного материала. Со стороны кровли следует уложить и держать в сохранности влагоизоляционный материал, а со стороны помещений – пароизоляционный. Чтобы пары влаги своевременно выводились, необходимо оборудовать вентиляционные зазоры. Непосредственно древесину нужно обработать антисептиками и биозащитными средствами.

Раньше детали стропил изготавливались из бревен или полубревен. Сейчас многие строители считают более правильным вариантом применение прямоугольного бруса с сечением, которое зависит от нагрузок. Породы, использующиеся для древесины, преимущественно хвойные: ель, сосна или лиственница. Влажность допускается в пределах 20%.

Особенности стропильной системы под шифер

Шифер редко используют для покрытия крыш современных домов.

Но в дачном строительстве и хоз. постройках этот материал незаменим. Он имеет низкую стоимость и легко монтируется.

Стропила под шифер

Стропильные ноги под шифер используются сечением 50х100 или 50х150 мм. Шаг крепления между стропилами не меньше 60 см и не более 80 см.

Обрешетку под шифер делают из брусков 50х50 мм или широкой доски 30х100 мм. Обрешетку стелют с шагов в зависимости от ската крыши.

Для крутой односкатной крыши он равен 45 см. Расход получается 4 бруска на 1 лист шифера. Для пологой односкатной или двухскатной крыши 63-65 см, так расход уменьшается до 4 брусков на лист.

Отличается шаг стропильной системы под шифер конструкцией крыши. Для хоз. построек не редко монтируют односкатную.

Особенности подготовки чертежа скатной кровли

Скатными называют крыши, состоящие из нескольких плоскостей, расположенных под уклоном более 10%.

Исходя из конструктивных особенностей их разделяют на два типа — чердачные и бесчердачные.

Крыша с двумя скатами — самый распространенный вариант, он может применяться для любых видов зданий.

Четырехскатные кровли встречаются преимущественно в загородном и дачном строительстве.

Разрез односкатной крыши выглядит как прямоугольный треугольник, в котором гипотенузой является стропильная нога.

Готовый чертеж конструкции должен содержать полную информацию о длине, сечении и месторасположении всех элементов.

Желательно еще на этапе проектирования определить принцип крепления узлов и отразить это в документации.

В графической части плана отмечают длину стены дома, расстояние от стропил до конька, выбранный угол наклона ската и размеры стропильных балок.

Выбирая кровельный материал для скатной крыши, нужно обратить внимание на следующие рекомендации:

• для профнастила угол наклона ската может составлять более 8°;
• для шифера — от 20 до 30°;
• для рубероида и аналогичных рулонных материалов — 5°;
• для металлочерепицы — 30°