Конструкция стропильной системы простой двухскатной крыши

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.

Монтаж висячей стропильной системы

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.

Что собой представляет двускатная крыша

Из названия становится понятным, что конструкция крыши – это два ската, имеющие прямоугольную форму в плоскости. Чаще скаты имеют одинаковые размеры, но существуют так называемые асимметричные конструкции, в которых скаты по габаритам отличаются друг от друга.

При этом скаты установлены друг к другу под определенным углом, который называют наклоном. Линией соприкосновения является коньковый брус, являющийся частью стропильной системы. По-простому его называют коньком, и он является наивысшей точкой крыши.

Боковые плоскости, сформированные скатами, называются фронтонами. Они имеют треугольную форму. После сооружения крыши боковины облицовывают листовыми или панельными материалами: фанера, ОСП, даже доски и прочее.

Виды стропильных систем двускатной крыши

Размер ската рассчитывается так, чтобы его вынос за пределы стен составлял не менее 80 см. В некоторых случаях он может достигать 200 см, чтобы закрыть крыльцо без обустройства отдельного козырька. Независимо от варианта конструкцию стропил нужно делать симметричной с обеих сторон, а выступающая часть большего ската укрепляется опорами на землю.

В строительстве применяются такие типы стропильных систем:

• Наслонные. Нижние края стропил жестко крепятся к мауэрлату или верхнему венцу деревянных стен. Сверху крепление осуществляется на конек или брус непосредственно между собой в замок. Такие конструкции являются распорными и безраспорными. Суть состоит в жестком контакте крыши и стен по всему периметру здания.
• Висячие. Здесь проводится сборка фрагментов треугольной формы, где стропила соединяются с горизонтально расположенной затяжке. Нижняя балка соединяется с мауэрлатом или стенами. Особенность такого вида каркаса заключается в том, что он передает на дом только вертикальную нагрузку, так как процессы растяжения гасит затяжка.

При строительстве домов, в которых основой являются колонны, осуществляется установка конструкций обоих типов. Стропила, расположенные под наклоном, опираются на опоры, а висячие размещаются между ними.

Возведение двускатной крыши: тонкости мастерства

Возведение кровли происходит в следующем порядке:

монтаж несущей конструкции из балок;

формирование обрешетки (утепление, паро- и гидроизоляция);

укладка кровельного материала.

Для установки каркаса стропильной системы чаще всего применяется обрезная доска или деревянный брус. Однако внедрение в строительство новых технологий обуславливает замену древесины на более надежные металлические детали, позволяющие создать практически вечную конструкцию.

Важно знать: При выборе древесины для крыши, следует исключить балки с сучками, трещинами и деформацией, в противном случае велик риск обвала всей крыши. Стропильная система – важнейший элемент дома, не терпящий экономии на материале.

Для мауэрлата и стропильных ног с подкосами следует выбирать качественную древесину с сечением досок 50×150 мм и брусья 150×150 мм.

Установка стропильной системы двускатной крыши начинается с монтажа бруса (перевода) с выступом в 40 см по внешним краям стен для обеспечения защиты стен дома от ветра и осадков. По периметру дома на переводы выкладывается мауэрлат сечением 50×150 мм. В последствие эти доски будут использованы в качестве основания для стоек в мансардном помещении.

При помощи гвоздей обрезная доска крепится к перекрытию, после чего монтируются стойки с шагом от 90 до 120 см. Крепление стоек к обвязке осуществляется скобами или гвоздями. После установки стоек аналогично нижней выполняется верхняя обвязка. Для этого доска 50×150 мм крепится «на ребро». В местах предполагаемых дверных и оконных проемов стойки раздвигаются или сужаются соответственно. Снизу и сверху проемов фиксируются ригеля, предназначенные для опоры оконных и дверных пакетов.

Важно знать: Положение стропил следует контролировать при помощи строительного отвеса. Стропила гораздо удобнее подготовить заранее, в этом случае они получатся симметричными и одинаковыми, однако небольшая погрешность позволит точнее отрегулировать каждый элемент непосредственно на месте.

Содержание

• Виды крыш
• Устройство крыши – термины
• Как рассчитать крышу своими руками?
• Пошаговая инструкция
  • Как правильно крепить мауэрлат?
  • Монтаж стропильной системы
    • Крепление стропил к мауэрлату
    • Крепление стропил в коньке
    • Как усилить систему?
  • Гидроизоляция
  • Контробрешетка и обрешетка
  • Кровельное покрытие
    • Сравнение кровельных материалов
  • Водосточная система
  • Утепление и пароизоляция
  • Ошибки при строительстве крыши

Виды крыш

Строительство крыши начинается с выбора проекта конструкции, то есть с определения ее будущей формы. В современном частном строительстве наиболее распространенными видами являются:

• Односкатные крыши. Вариант конструкции с одним скатом наименее трудоемкий, быстровозводимый и позволяет значительно сэкономить на материалах. Основными недостатками являются невозможность обустройства полноценного чердака и мансарды, в виду низкого подкровельного пространства, а также применения в заснеженных районах при небольших углах наклона.
• Двухскатные крыши (щипцовые). Конструкция с двумя скатами и двумя фронтонами, является наиболее распространенной в частном строительстве, поскольку обеспечивает баланс между трудоемкостью, затратами и практичностью. Позволяет создать полноценное чердачное помещение и эффективно справляется со значительными атмосферными осадками в зимний период.
• Четырёхскатные крыши. Максимально надежные конструкции в плане устойчивости к атмосферным явлениям: ветровым и снеговым нагрузкам. Отличаются значительным весом – требуют крепкого фундамента и прочных несущих стен, а также продуманной стропильной системы. Также благодаря большой площади кровельного покрытия и значительной теплоотдачи, предполагают дополнительное утепление.
  • Вальмовые крыши. Сооружения состоят из четырех скатов, в которых боковые имеют форму равнобедренной трапеции, а торцовые – треугольника. Обладают минимальным сопротивлением к ветровой нагрузке и привлекательным внешним видом, однако сложны в расчете и монтаже.
  • Полувальмовые крыши (голландские). Каркасная конструкция аналогична предыдущему, за исключением треугольных скатов, которые имеют усеченный вид, в следствие чего появляются небольшие фронтоны. Главным преимуществом является возможность обустройства полноценного жилого помещения. Однако такая крыша требует создания сложной стропильной системы из-за большого количества углов.
  • Шатровые крыши (пирамидальные). Системы из четырех одинаковых скатов в форме равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке. Конструкция обладает наилучшими аэродинамическими свойствами и устойчивостью к сильным осадкам, благодаря равномерному отводу вод. Основной недостаток – сложность проектировки и возведения каркаса.
  • Многоскатные крыши (многощипцовые). Представляют собой комбинированные скатные крыши для зданий в форме буквы «П», «Г», «Т». Наиболее сложные в проектировании, изготовлении и сборке. В частном строительстве применяются крайне редко.

Если вы не можете определить какую форму крыши построить своими руками – при прочих равных, сравните внешний вид конструкций и посмотрите какой вариант наиболее привлекателен.

Устройство крыши – термины

Также непосредственно перед началом строительства крыши своими руками необходимо ознакомиться с основными элементами и терминологией, которая облегчит понимание процесса и позволит найти общий язык со строителями.

• крыша – верхняя часть конструкции здания в сборе;
• кровля – верхний элемент крыши (покрытие);
• мауэрлат – опорный брус, уложенный по периметру стен здания;
• лежень – опорный брус, уложенный на внутренних несущих стенах здания;
• стропила (стропильные ноги) – конструктивные элементы крыши, несущие кровельное покрытие;
• прогоны – горизонтальные продольные балки, поддерживающие стропила изнутри;
• затяжки – горизонтальные поперечные балки, связывающие ноги одной стропильной пары;
• ригель – затяжка, установленная непосредственно перед коньком конструкции;
• конёк – горизонтальное ребро, расположенное на стыке скатов в самой верхней части кровли;
• стойки – вертикальные балки, выставленные на лежень или другую опору, предназначенные для поддержки прогона;
• подкосы (подстропильные ноги) – наклонные балки, соединяющие стропила с опорными элементами и расположенные под углом в 45°;
• контробрешетка – ряды досок, уложенные вдоль стропила поверх гидроизоляционного материала;
• обрешетка – ряды досок, уложенные на стропила/контробрешетку под углом в 90°;
• карниз – свисающая часть кровли, которая прикрывает верхнюю часть наружных стен от негативного воздействия атмосферных проявлений;
• кобылки – доски, посредством которых можно удлинить стропильную ногу;
• ендова – внутренний угол, образованный на стыке двух скатов в многощипцовых крышах;
• вальма – треугольный скат крыши в торцах / крытый фронтон с уклоном;
• фронтон – верхняя часть фасада здания, которая ограничена двумя скатами.

Как рассчитать крышу своими руками?

После того как был разработан проект конструкции, обязательно требуется рассчитать количество материалов для ее изготовления. Это необходимо для того, чтобы заранее знать объем пиломатериалов и заказать соответствующую партию у производителя.

Онлайн-калькулятор расчета крыши от КАЛК.ПРО позволяет выполнить максимально точный расчет материалов, а также получить комплект чертежей и 3D-модель конструкции.

Также рекомендуется выполнить расчет крыши на допустимые нагрузки, чтобы подобрать сечение несущих элементов. Например, одной из наиболее важных деталей является стропильная нога – для нее высота и ширина бруса подбирается на основании таких параметров, как:

• материалы кровли;
• снеговая нагрузка;
• шаг укладки;
• пролет.

Однако, чаще всего, таким подробным расчетом пренебрегают и выбор стропильных сечений происходит на основе общих рекомендаций, но с незначительным запасом, поскольку в таблицах не учитываются особенности конкретной ситуации.

Крепление стропил

Схема соединения стропильной системы в коньке: встык и внахлест.

Стропила крепятся к мауэрлату тремя гвоздями: два забивают с двух сторон стропила, а третий – через верхнюю плоскость стропила. Этим обеспечивается притягивание стропила к мауэрлату и исключается перемещение стропила в стороны. Мауэрлат ослаблять нельзя, поэтому делают прорези только на стропилах: горизонтальная плоскость прорези должна лежать на горизонтальной плоскости мауэрлата, а небольшой выступ стропила должен упираться в вертикальную плоскость мауэрлата. Рассмотрим три варианта верхнего крепления стропил:

1. Края стропил, принадлежащие разным скатам, разрезают так, чтобы при их соединении между ними образовались одинаковые углы, равные углам наклона крыши к стене. Между собой стропила скрепляют либо металлическими пластинами, стянув их болтами, либо деревянными планками, прибив их к стропилам гвоздями. После этого необходимо в верхнюю плоскость стропил забить по гвоздю (минимум 150 мм).
2. Стропила, принадлежащие разным скатам, размещают на коньковом прогоне, высота которого и определяет угол наклона стропил. Стропила разрезают так, чтобы горизонтальный участок был равен половине толщины конькового пролета. Между собой стропила соединяют металлическими планками, размещаемыми над пролетом. Такое соединение стропил называется висячим, то есть имеющим как минимум одну степень свободы. Нижний край таких стропил к мауэрлату должны закрепляться жестко.
3. Это самый простой способ соединения стропил – внахлест. Стропила размещают под одинаковым наклоном и соединяют болтами или шпильками, прокладывая под гайки и головки болтов широкие шайбы.

Разметку стропил следует выполнять с помощью шаблонов.

Основные типы крыш

Все крыши условно можно поделить на два основных типа:

• плоские;
• скатные.

Плоские крыши

Многослойные горизонтальные конструкции практически без уклона, 1-2⁰ (до 4⁰) необходимые для отвода осадков визуально практически незаметны. Подразделяются на эксплуатируемые и неэксплуатируемые, актуальны для домов в современном и минималистском стиле. При кажущейся простоте конструкции, сложность реализации обусловлена повышенными требованиями к гидроизоляции.

Скатные крыши

Внутри категории подразделяются на несколько разновидностей, отличающихся количеством и геометрической формой скатов и уровнем сложности реализации.

• Односкатная крыша – в исходном варианте самый упрощенный подвид, представленный одной наклонной плоскостью, опираемой на несущие стены, расположенные на разном уровне по высоте. Угол наклона ската варьируется в диапазоне от 10 до 60⁰, оптимальным считается уклон односкатной крыши в 30-35⁰. Для повышения декоративности односкатной крыши конструкцию усложняют, несколько закругляя, изгибая плоскость или комбинируя направленность.

• Двускатная (щипцовая) крыша – одна из самых распространенных конструкций, состоит из двух наклонных плоскостей, разделенных коньком (ребром). В этом типе конструкции появляются фронтоны – боковые части стен в виде треугольников, формируемые из основных стеновых материалов или отличных от них. В зависимости от архитектурного замысла, скаты могут быть как одинаковыми, образовывая в поперечнике равнобедренный треугольник, так и с разными углами наклона и длиной свеса. Минимально допустимый угол наклона скатов – 20⁰, оптимальный – 40-60⁰.

Остальные подвиды, за исключением нестандартных конструкций, являются производным двускатной крыши.

Четырехскатные (вальмовые или шатровые) крыши образуются из двухскатных крыш. Их фронтоны срезаются наклонными плоскостями на всю высоту. Треугольные скаты шатровых крыш называются вальмами. Полувальмовые крыши отличаются от четырехскатных тем, что наклонными плоскостями у них срезаются лишь часть фронтонов. Четырехщипцовые крыши образуются от соединения четырех двускатных плоскостей.

Если под крышей запланирован не чердак, а жилое помещение, сезонное или круглогодичного проживания (отапливаемое), строится крыша мансардного типа. Она может быть как упрощенной двускатной, так и вальмовой, и полувальмовой, ее особенностью является не форма скатов, а наличие теплоизоляции в кровельном пироге. Зачастую при нехватке жилой площади в мансарду преобразуют холодный чердак или выполняют капитальную реконструкцию, надстраивая мансардную крышу с большей квадратурой.

К оригинальным же крышам можно отнести круглые (купольные, конические) – они возводятся преимущественно на домах круглой формы, а так же над башенками, на домах с «замковой» архитектурой. От обычных, скатных, они отличаются не только формой, но особым строением стропильной системы.

Составляющие стропильной системы

Конструкция стропильной системы

Конструкция крыши состоит из нескольких важных составляющих, которые стоит знать. В стропильной системе двускатной крыши можно выделить:

• подкосы;
• мауэрлат;
• стойки;
• коньковый прогон;
• обрешетка;
• лежень.

Проектировать крышу самостоятельно не рекомендуется, если нет необходимых знаний. Поскольку нужно выполнить расчеты, при этом учитывая не только размеры дома, но и возможные нагрузки на кровлю. Не соблюдение правил и норм может привести к разрушению и возникновению аварийных ситуаций.

Монтаж кровельного материала

Технология монтажа отличается в зависимости от вида покрытия. Например, при монтаже битумной черепицы следует в первую очередь уложить на обрешетку подкладочный ковёр с нахлёстом слоёв примерно в 150 мм и надёжно его зафиксировать. Ковёр может укладываться как вдоль, так и поперёк существующей обрешетки, главное — надёжно его зафиксировать.

Далее производим монтаж карнизов, если они у вас предусмотрены проектом. Карнизная планка крепится непосредственно на подкладку и фиксируется гвоздями или саморезами. Не забудьте вмонтировать в карниз специальные кронштейны для установки водосточной системы. После этого прикрепите к торцам крыши торцевые планки и переходите к укладке плитки.

Начинаем укладку с центра карнизного свеса, в обоих направлениях к краям, продвигаясь слой за слоем к вершине кровли. На плитке есть клеящий слой, защищённый плёнкой — срываем его и клеем каждую плитку к подкладке. Фиксируем гвоздями в четырёх местах. Далее повторяем процедуру с каждой следующей плиткой. На торцах выступающие края плитки необходимо аккуратной обрезать и отшлифовать края. Не забудьте сделать кровельные проходки — специальные отверстия для, например, антенны или дымовой трубы. Для этого плитка просверливается в необходимом месте, а отверстие укрепляется резиной по краям.

На конёк кровли монтируется специальная коньковая плитка подходящей формы. Здесь необходимо делать укладку внахлёст примерно на 5 мм, чтобы избежать попадание дождевой воды под материал. Монтаж кровли с использованием других материалов проводится примерно аналогично, с учётом определённых нюансов для каждого из вариантов покрытия.

Ваша двускатная крыша своими руками готова. Теперь можно переходить к внутренней отделке чердака и работам по покрытию древесины лаком, краской или другими подходящими материалами. Как идите, ничего сложного в этом процессе нет: вам понадобятся необходимые материалы, несколько помощников, инструменты и 2—3 дня на работу.