Стропильная система двускатной крыши своими руками: обзор конструкций висячего и наслонного типа

Стропильных системы: их виды и отличия

Стропильные системы бывают двух видов: висячие и наслонные. 

Висячие стропила вместе с  балками перекрытия в качестве затяжек используют для устройства мансарды, когда строится двухскатная крыша дома своими руками (прочитайте: «Как строить крышу»). Помимо нижней затяжки также требуется верхняя затяжка на расстоянии, не меньшем 50 сантиметров от конька. Висячие стропильные системы создают в том случае, когда между двумя наружными стенами расстояние составляет не более 10 метров, и отсутствует внутренняя несущая стена, разделяющая на две половины внутреннее пространство здания. 

Наслонные стропила устанавливают, когда имеется опорная балка, передающая вес крыши от конька на расположенную посередине между наружными стенами дома несущую стену. Если вместо несущей внутренней стены стоят колонны, разные виды стропил чередуют. На колонны будут опираться наслонные стропила, а между колоннами смонтируют висячие стропила.  

Установка стропил двухскатной крыши, подробное видео:

Двускатная крыша с наслонными стропилами

При стропильной системе с наслонными стропилами, стены не испытывают такой нагрузки. Наслонные стропила устанавливаются так, как показано на рисунке ниже:

Цифрами на рисунке обозначены:1 – стропильная нога; 2 – накладка; 3 – коньковый прогон; 4 – подкос; 5 – стойка; 6 – лежень; 7 – подкос; 8 – ригель.Как видите, часть нагрузки наслонных стропил передается на промежуточную опору в центральной части. Этой опорой может быть внутренняя стена или специально смонтированная опорная конструкция.Расстояние между стропильными ногами является постоянной величиной, при его определении ориентируются на климатические условия местности — ветровые и снеговые нагрузки, а также на особенности кровельного материала (более тяжелый кровельный материал требует более частой установки стропил с меньшим расстоянием между ними).Средние показатели этого расстояния колеблются в промежутке от 0,8 метра до 1,2 метра. При расчете шага между стропилами для утепляемой кровли нужно учесть ширину теплоизоляционного материала, который будет укладываться в межстропильное пространство. Это позволит меньше обрезать утеплитель. Стропила четко подгоняются по размеру, чтобы каждая стропильная нога плотно прилегала к мауэрлату. Металлическими скобами или планками они прочно закрепляются. Крепление стропила к мауэрлату показано на рисунке ниже:

Завершающим этапом работы над стропильной системой двускатной крыши является окончательное закрепление всех элементов и устройство кровельного покрытия.

Чем отличаются наслонная и висячая стропильные системы

Перед тем, как собрать двухскатную крышу, необходимо знать некоторые особенности ее строения. Висячая стропильная система устраивается в том случае, когда дом имеет небольшие размеры, и отсутствует внутренняя несущая стена. В этом случае стропила соединяют под определенным углом, делая соответствующие спилы на их концах, для соединения используют гвозди.

При устройстве такой стропильной системы стойки и конек не делают, а упор нижних концов стропил приходится на внешние несущие стены. Чтобы конструкция была более прочной, верхняя затяжка должна располагаться не дальше 0,5 метра от верха. Иногда в качестве затяжек используют балки перекрытия. Отсутствие стоек освобождает чердачное пространство, что позволяет использовать его для обустройства мансардного этажа.

Если в доме предусмотрена внутренняя несущая стена, то эффективнее использовать наслонную стропильную систему. В этом случае выполняют укладку лежня, на нем фиксируют опорные стойки, на которые прибивается конек. Этот способ считается более простым и выгодным с материальной стороны. При проектировании потолков на разных уровнях стойки можно заменить стеной из кирпича, которая разделит чердачное пространство на две части. Также может быть сделана двухскатная крыша с разными скатами по длине, что тоже весьма красиво и практично.

Расчет (угол, нагрузка, длина)

Расчет стропильной системы двухскатной крыши строиться на том, что в фронтальном размере она имеет форму равностороннего треугольника, вычислить стороны которого легко можно с помощью простых тригонометрических формул.

Эти несложные вычисления помогают определить оптимальное расстояние между стропилами, их толщину и длину. Расчет конструкции выполняют в следующей последовательности:

• Определяют конструкцию и уклон кровли. Существуют различные способы выбора вида и уклонности кровельной конструкции. Этот параметр зависит от климатических условий и эксплуатационных характеристик выбранного кровельного материала.
• Определяют совокупную нагрузку на конструкцию. Для этого суммируют постоянные нагрузки (вес кровельного покрытия, свой вес каркаса, термоизоляции и перекрытий) с временными нагрузками (снеговая нагрузка, ветровая нагрузка), умножают на поправочный коэффициент, учитывающий уклон скатов, а затем прибавляют к этой цифре 10-15%, чтобы каркас имел некоторый запас прочности.
• Вычисляют длину стропильных ног. Для этого пользуются теоремой Пифагора, ведь стропильная ферма представляет собой равносторонний треугольник. Получатся, что квадрат длины стропильной ноги равен сумме квадратов высоты крови и половины длины заложения. Зная, как рассчитать длину стропил, можно вычислить высоту конька.
• Определяют сечение элементов. Оптимальное сечение элементов выбирают по таблицам в соответствии с длиной стропильных ног и расстояния между ними. Чем это показатели больше, тем толще должно быть стропило.

Формула расчета высоты конька двухскатной крыши

Выбор сечения стропил

Расчет нагрузок

Выбор материала

Рассчитываем угол наклона

Угол наклона склонов подбирается не в зависимости от эстетических предпочтений, а ориентируясь по погодным условиям, с учетом кровельного материала. Более крутые скаты 40-45 градусов сооружаются в районах с большим количеством снежного покрова, а более пологие 10-20 градусов в местах с сильным порывистым ветром.

Учитывайте, что чем круче склон, тем выше расход материалов, тем больше итоговая стоимость кровли

Обязательно во внимание принимают требования материала:

1. Черепица, шифер требуют уклона не менее 22 градусов, в противном случае, через стыки между элементами просачиваются осадки.
2. Металлочерепицу укладывают под углом не менее 14 градусов, так как она сильно страдает при порывах ветра, она может деформироваться или вообще слететь.
3. Мягкая кровля допускает угол наклона до 5-10 градусов, делая возможным покрытие ею склоны любой геометрии.
4. Ондулин считается одним из самых надежных материалов и может использоваться даже для крыши с уклоном менее 6 градусов.
5. Профлисты нельзя укладывать под углом менее 15 градусов, однако склоны даже с допустимым уклоном желательно обработать герметиком для лучшей гидроизоляции.

Угол наклона скатов двухскатной крыши

Система стропил и фронтон

Стропильная система включает в себя множество элементов, объединенных в треугольную жесткую ферму.

При строительстве на брусовом доме противоположные стены укрепляются стяжками из бруса на уровне потолочных балок (размер бруса – 10х15 см) для укрепления стен – от повышенной нагрузки они могут разойтись в стороны. Лежни 150х150 укладываются на перекрытие потолка для перераспределения веса и точечных нагрузок. Монтируется все по линиям стен чердачной комнаты (или сразу под конек, если чердака не будет). Если нужно – брус сращивают в точках соприкосновения с балкой, укрепляя соединение скобой или железной пластиной.

Для одинаковых деталей вручную создается шаблон, чтобы все атмосферные нагрузки распределились равномерно. Перекрытие ложится досками (5х15 см), составляется нужной высоты треугольник из пары ног и стойки, после чего конструкцию необходимо поднять, чтобы ноги стропил стали на мауэрлат, а стойка была по центральной оси.

После установки размерного макета стропила запиливаются в месте контакта с обвязкой, чтобы нога крепко уперлась в мауэрлат. Фиксировать ее лучше железными накладками. Полученная конструкция послужит шаблоном, а опора поможет контролировать уровень высоты остальных ферм.

Сверху крепится прогон конька, на него монтируются остальные стропила. По окончанию всех работ фронтон зашивают, но можно и раньше. В случае досок подойдут 50х100 и 50х150 мм, уложенные по вертикали или горизонтали. Естественно, не стоит забывать про окна.

Особенности конструкции

Двускатная крыша состоит из двух наклонных плоскостей, которые называются скатами. Они соединяются в области конька и располагаются под углом друг к другу. Угол называется углом наклона кровли. От него зависят механические характеристики, функциональность и выбор кровельного покрытия. По торцам ската образуются треугольники, которые называются фронтонами.

Скелет конструкции состоит из следующих элементов:

• стропильных ног;
• мауэрлата;
• стойки;
• прогонов;
• затяжек;
• лежней;
• подкосов;
• обрешетки.

Что касается мауэрлата, то он представляет собой опорный брус, расположенный на верхней части противоположных стен. Он передает нагрузку от крыши на стену. На этот брус опираются балки перекрытия или стропильные ноги. Функцию мауэрлата в деревянной постройке играет верхний венец сруба. Если же речь идет о каменном здании, то мауэрлат устанавливается на верхний ряд кладки с помощью анкерных болтов.

Установка стропил для двухскатной крыши своими руками

Укладка мауэрлата на стены

Этот элемент крепится на несущей стене по всей ее протяженности. Если речь идет о бревенчатом доме, то мауэрлатом может служить верхний венец. Для зданий из газобетона или кирпича потребуется мауэрлат, равный длине стены. Иногда эту деталь можно укладывать между стропилами.

При недостатке длины материала для мауэрлата можно срастить несколько кусков. При этом края запиливают под 90º и стыкуют с помощью болтов – проволока, нагели или гвозди не годятся.

Есть два способа укладки мауэрлата поверх несущей стены:

• симметрично по центру;
• со смещением в нужную сторону.

Монтаж мауэрлата выполняется на предварительно уложенный гидроизоляционный слой из рубероида. Это защитит древесину от гниения.

Стоит ответственно отнестись к процессу крепления мауэрлата, поскольку при сильном ветре он должен выдерживать особенно большую нагрузку.

В качестве креплений для мауэрлата можно использовать такие расходники:

• Анкера, которые незаменимы для монолитных материалов.
• Деревянные нагели. Эти детали применяются в домах из бруса и бревен, хотя к ним требуются дополнительные крепления.
• Скобы.
• Арматура или специальные шпильки. Такой вариант предпочтителен для построек из пено- или газобетона.
• Вязальная или стальная проволока – это вспомогательный крепежный элемент, применяемый практически всегда.

Сборка ферм или стропильных пар

Сборка ферм может быть выполнена одним из методов:

• Брусья для стропил собираются и крепятся прямо на крыше здания. Этот процесс довольно трудоемок, поскольку все замеры, подрезку и сцепку брусьев придется делать на высоте. Однако можно обойтись своими силами, без привлечения техники.
• Фермы или стропильные пары можно закрепить на земле, а потом готовые элементы поднять на крышу здания. С одной стороны – это упрощает процесс установки стропил, а с другой – из-за большого веса конструкции ее подъем наверх потребует наличия специального оборудования.

Обратите внимание, что начинать сборку стропильных пар стоит только после нанесения разметки. А если заранее изготовить шаблон, для которого взять две доски, равные длине стропил, и соединить их между собой, то тогда все пары получатся абсолютно одинаковыми.

Монтаж стропил

После сборки и подъема на высоту выполняется установка стропил двухскатной крыши деревянного дома. Чтобы зафиксировать их на мауэрлате, в нижней части стропил делают запилы. Первыми устанавливают две фермы с противоположных концов крыши.

После этого между стартовыми парами натягивают веревку, по которой будут выравнивать все остальные стропильные фермы и устанавливать конек.

Теперь можно монтировать оставшиеся пары с соблюдением расчетного шага между ними. В тех случаях, когда сборку пар производят непосредственно на крыше, между двумя торцевыми фермами крепят коньковый прогон. На него впоследствии и производят установку стропил.

Порядок установки половинок стропил согласно мнениям профессионалов может отличаться. Некоторые предпочитают укладывать брусья в шахматном порядке, чтобы не перегружать фундамент и стены в процессе работы. Другие склоняются к последовательной установке пар стропил. Как бы то ни было, стропильные ноги могут нуждаться в подпорках и стойках – все зависит от размеров крыши и формы ферм.

Крепление конька

Конек – это элемент, который образовывается посредством крепления стропил в верхней точке. Как только все детали стропильной системы для двухскатной кровли будут установлены, следует выполнить капитальное закрепление всех элементов конструкции.

Установка обрешетки

Наличие обрешетки является обязательным при строительстве любой крыши. Она не только поддерживает кровельный материал и позволяет его надежно закрепить, но и дает возможность перемещаться по крыше в процессе работы.

Расстояние между отдельными досками выбирают, исходя из типа кровельного материала:

• мягкая кровля укладывается на сплошную обрешетку без зазоров;
• для металлочерепицы нужна обрешетка с шагом в 35 см (между двумя нижними рядами – 30 см);
• шифер и профнастил можно укладывать на обрешетку с шагом в 44 см.

Итоги

Таким образом, чтобы собрать стропильную систему для крыши с двумя скатами, следует учесть много нюансов и предусмотреть любые возможные осложнения. Надеемся, что наши советы помогут вам справиться с этой нелегкой задачей и создать качественную и долговечную крышу для вашего дома.

Кровля двускатной крыши

Покрытие двускатной крыши можно выполнять из металлочерепицы, профлиста, оцинкованного железа, ондулина, или из рубероида.Материал для покрытия выбирается в зависимости от угла наклона крыши в соответствии с графиком:

Как видите, никаких особых секретов в устройстве двускатной крыши нет, и при желании вы можете возвести ее своими руками.В представленном ниже видео вы можете посмотреть устройство стропильной системы двускатной крыши (для просмотра видео нажмите на треугольник):

https://youtube.com/watch?v=fOlIW8FXVP8

https://youtube.com/watch?v=NIwTnks0-TY

• < Устройство крыши под мягкую кровлю
• Как сделать односкатную крышу? >

Формирование пирога двухскатной кровли

Слои кровельного пирога зависят от типа чердачного помещения. Будет чердак теплым или же там будет размещаться мансардный этаж – критерии, по которым определяются слои и их количество.

Если предполагается устройство условно «холодного» чердака, то я ограничиваюсь утеплением перекрытия дома.

Наличие в доме «теплого» чердачного помещения или мансардного этажа, влечет за собой утепление скатов кровли.

Утеплять скат можно как снаружи, так и изнутри чердачного помещения, но порядок устройства слоев остается неизменным:

1. К нижней части стропил крепим сплошную подшивку (нижнюю обрешетку).

2. Поверх обрешетки монтируется пароизолирующая пленка, на которую укладывается утеплитель. Утеплитель укладываем так, чтобы он заполнил все пространство между стропил.

3. Верх утеплителя защищаем гидроизолирующей мембраной, которую фиксируем брусками контробрешетки. Такая конструкция обеспечит создание вентилируемого зазора. Поверх контробрешетки устанавливается обрешетка, на которую монтируем финишное кровельное покрытие.

Тип верхней обрешетки напрямую зависит от вида кровельного покрытия. Для гибких и рулонных материалов дополнительно устраиваются плоскости из листов ОСП, ДВП или цементно-стружечных плит. Под шифер, штучную черепицу или металлочерепицу достаточно монтажа обрешетки с прозором.

Подводя итог, скажу, что пирог двухскатной кровли выглядит следующим образом (снизу вверх):

• подшивка стропил (нижняя обрешетка);
• паробарьер;
• утеплитель;
• гидробарьер;
• контробрешетка;
• обрешетка верхняя;
• кровельный материал.

Двускатная крыша — расчет параметров

Особенности двускатной конструкции крыши

1. Определение угла наклона ската
2. Расчет высоты конькового прогона
3. Вычисление площади фронтона
4. Расчет площади двускатной крыши
5. Помощь онлайн-калькуляторов и специалистов

Обустройство — двускатной крыши, хоть и завершающий этап строительства любого дома, но относится к наиболее значимым элементам постройки. Роль её не уступает по значимости ни стенам, ни фундаменту. Она защитит ваш дом от попадания влаги и осадков, не допустит проникновения холода, поможет создать приятную и уютную атмосферу внутри, при этом придав экстерьеру завершенности и презентабельности. Сегодня есть разные типы крыш, и традиционно наиболее распространёнными являются двухскатные, они простые и удобные, заслужили к себе вековое доверие.

Монтаж обрешетки

Дом с двускатной крышей может быть покрыт профнастилом. Для его монтажа понадобится обрешетка. Для начала необходимо разметить расположение брусьев на крайних стропилах. По всему скату следует обозначить места фиксации доски. Если в том месте, где крепится брус, было обнаружено углубление, его необходимо стесать. Укладка обрешетки начинается от конька. Между брусками выдерживается расстояния в 20 — 40 см.

Деревянная доска обычно сращивается по длине, так как стандартных параметров не хватает. Края крепятся гвоздями, а после устанавливаются на кровлю, чтобы стык приходился на стропила. В торцах должны располагаться ветровые доски. Их высота должна быть больше обрешетки.

Профнастил фиксируется саморезами с покрытием из цинка. Прокладками выступают резиновые шайбы. На квадратный метр покрытия понадобится примерно 5 саморезов. Соединение листов между собой производится заклепками.

Дом с двускатной крышей должен быть прочным в районе кровли. Если использовать профнастил в качестве укрывного материала, то следует помнить, что с увеличением высоты профиля нагрузка оказывается больше. При возведении частного дома следует приобретать профнастил с высотой в 35 мм. Толщина листа может достигать 0,7 мм.

Через кровлю будут проходить дымовые трубы или парапеты. Под них следует установить отдельную обрешетку. Для дымоотвода она должна иметь шаг в 15 см. Работу над кровлей рекомендуется осуществлять в сухую погоду. Это обусловлено тем, что намокшие брусья или доски могут деформироваться от воздействия влаги.

Составные элементы традиционной двускатной крыши

Мауэрлат. Это брус, размером 10*10 см или 15*15 см, размещённый сверху стены по всему периметру строения.

Стропильные ноги. Представляют собой довольно длинные доски 5*15 см или 10*15 см, при помощи которых крыше придаётся форма треугольника.

Подкосы. Изготавливают из бруса. Монтируют под углом между стропильными ногами и стойками

Затяжки. Это балки, которые соединяют нижние концы стропил. Служат для усиления надёжности ферм.

Конёк. Коньком называется продольный брус, размещённый в наивысшей точке крыши и служащий для соединения скатов.

Лежень. Это длинный брус 10*10 см в поперечнике, располагающийся вдоль центральной несущей стены. Именно на него опираются все стойки.

Обрешётка. Это перпендикулярно набитые на стропила доски или брус. Может быть как сплошной, так и иметь зазоры.

Выбирая для своего дома кровельную конструкцию с двумя скатами, нужно учитывать необходимость проведения специальных расчётов.

Расчёт двускатной крыши должен проводиться очень тщательно, ведь от его правильности будет зависеть надёжность и прочность кровли в целом.

Если у вас нет опыта или вы не уверены в собственных силах, то лучше обратиться за помощью к специалистам. Они не только помогут вам произвести необходимые расчёты, но и могут дать ряд полезных советов.

Теплоизоляция

Данный этап работ очень важен, поскольку теплоизоляция позволяет поддерживать нормальный температурный режим внутри помещения и мешает утечке тепла.

В качестве материала чаще всего используют комбинированные утеплители на основе минеральной ваты. Теплоизоляция производится вместе с гидро- и пароизоляцией.

Гидроизоляционный слой представляет собой специальную мембрану, фиксирующуюся поверх стропил с таким расчетом, чтобы между данным слоем и кровельным материалом сохранялось расстояние. Ширина зазора определяется типом покрытия и технологией.

После окончания гидроизоляции приступают к укладке теплоизоляционных матов. Их фиксируют между стропилами, после чего приступают к монтажу пароизоляционной мембраны.

Она располагается с внутренней стороны и укрепляется с помощью скоб. Укладывают мембрану с нахлестом, соединения клеятся при помощи специальной ленты. Сверху производится монтаж материала для внутренней отделки.

Особенности конструктивных элементов

Двухскатная кровля не требует создания особенно сложных систем основания и других элементов. Для строительства надёжной и долговечной крыши достаточно учитывать особенности главных компонентов системы стропил и мауэрлата. Первое составляющее кровли включает в себя комплекс элементов, обеспечивающих прочность сооружения. Мауэрлат же представляет собой основание крыши, к которому присоединяются стропила, опираясь на стены.

Проект включает в себя чертежи, на которых отображены особенности соединения важных элементов

Варианты систем стропил

Системы стропил могут быть висячими и наслонными. Главное отличие этих видов заключается в методе крепления стропил к мауэрлату, а также в других особенностях. Висячие стропила крыши с двумя скатами опираются на боковые стены, создавая распирающее усилие. В результате этого повышенной нагрузке подвергаются опорные стены, а для устранения негативного воздействия стропильные ноги соединяют специальной затяжкой. Таким образом снижается нагрузка на несущие стены.

На схеме отображены основные элементы висячих стропил, которые обязательно сооружают при строительстве кровли

Обеспечить прочность висячей системы помогает дополнительная затяжка, оборудуемая сверху. При этом соблюдается расстояние от 50 см от ребра или конька двускатной кровли. Висячие системы оптимальны при расстоянии между наружными несущими стенам не более 10 м. В этом случае должна отсутствовать внутренняя несущая стена. Таким образом, висячие конструкции будут надёжными и обеспечат защиту дома.

Конструкция висячих стропил проста, но расчёт нагрузки на стены необходим

Наслонный вариант стропил создают тогда, когда между наружными стенами присутствует ещё одна несущая стена. В таком случае присутствует опорная балка, передающая вес кровли на несущие конструкции. Вместо внутренней стены могут присутствовать колонны. При этом разные виды стропил чередуют, то есть на колонны опираются наслонные элементы, а между несущими элементами монтируют висячие.

Чертёж позволяет определить особенности стропил для разных строений

Наслонные стропила опираются на коньковый брус и мауэрлат. При этом нагрузка распределяется не только на эти элементы, но и на внутренние несущие конструкции.

Основные части конструкции стропильной системы

Продумывая устройство стропильной системы крыши, необходимо знать, из каких деталей эта самая система состоит.

#1. Мауэрлат – это как бы фундамент всей системы. Он помогает равномерно распределить нагрузку на стены.

#2. Стропильная нога определяет угол наклона ската, а также общий вид кровли, жестко фиксируя отдельные элементы.

#3. Прогон – скрепляет ноги стропил. Коньковый прогон находится вверху, боковые прогоны – сбоку.

#4. Затяжка – не дает стропильным ногам разъезжаться, соединяя их внизу.

#5. Стойки и подкосы – дают ногам стропил дополнительную устойчивость. Они упираются в лежень (который лежит внизу параллельно коньку).

#6. Обрешетка — набивается перпендикулярно стропильным ногам и представляет собой обрезные бруски или доски. Она призвана передавать всю нагрузку от кровельного материала на стропильные ноги.

#7. Конек крыши — это место соединения двух скатов крыши. Вдоль конька набивается сплошная обрешетка для усиления данной части крыши.

#8. Кобылки — применяют для создания свеса в случае если длинна стропильных ног не достаточна.

#9. Свес крыши — это элемент предназначенный для защиты от попадания на стены избыточного количества осадков.

Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла.

Виды кровельных материалов для различных видов крыш