Как правильно установить стропила на двускатную крышу

Профессионалы считают двускатную систему самой простой и доступной, отчасти это верно, но для домашнего мастера самостоятельный монтаж крыши любой конфигурации может стать проблемой. Поэтому дальше мы пошагово разберем все этапы возведения двускатной конструкции, начиная с профессиональной терминологии и заканчивая обустройством кровельного пирога.

Особенности конструкции

Традиционный для Руси вариант – двускатная крыша. Скатами называют плоские части кровли, имеющие постоянный уклон к уровню горизонта. Угол наклона необходимо точно рассчитать, он может варьироваться от 10-15 до 60-80 градусов. Несоблюдение заданных параметров приводит к негативным последствиям:

  • С увеличением угла наклона в большую сторону изменяется длина стропил и, соответственно, высота крыши. Это, в свою очередь, ведет к росту нагрузки на каркас дома и крепления. К тому же из-за высокой парусности острая кровля сильно подвержена воздействию ветра. В регионах, где преобладают мощные ветровые порывы, такая конструкция может обрушиться и нанести вред здоровью людей.
  • Устройство кровли с уклоном менее 10 градусов также не рекомендуется: крыша не выдержит давления снега, скапливающегося на ее поверхности. В местах с обильными осадками оптимальный угол ската составляет 45-60 градусов.

Таким образом, правильный уклон обеспечит двускатной крыше долговечность и безопасность. Основанием для расчета этого показателя служат соответствующие таблицы ветровой и снеговой нагрузки для того или иного региона.

Особенности конструкции

В последние годы популярность для частного домостроения приобретает устройство ломаной крыши, получившей название мансардной. Такая двускатная конструкция позволяет организовать в подкровельном пространстве полноценное жилое помещение большой площади и высоты, а также обустроить просторный балкон со стороны одного из фасадов дома.

При этом стропильные фермы для мансардной конструкции более сложные и массивные, требуют тщательного расчета и крепления.

Конструкция

Чтобы делать все осознанно, необходимо разобраться со строением двускатной кровли и назначением всех ее элементов. Начнем по порядку.

Мауэрлат

Конструкция

Это большой брусок, закрепленный на несущих стенах по периметру здания. Именно на этот элемент приходится большая часть нагрузки от кровли. И именно мауэрлат передает ее на несущие стены.

Для этого элемента используют бруски квадратного сечения размером 100*100 мм или 150*150 мм. Их соединяют со стенами при помощи вмурованных шпилек. Если баня деревянная, то мауэрлатом обычно служит верхний венец. Для всех остальных видов стен делают пояс из армированного бетона, в который встраивают шпильки. Затем брус выбранного сечения «надевается» на шпильки и притягивается гайками. Иногда его еще дополнительно закрепляют длинными штырями.

Стропильная система двускатной крыши в разрезе, способы крепления мауэрлата и стропильных ног к нему

Конструкция

Так как толщина стен часто больше ширины мауэрлата, его с наружной стороны брус можно заложить кирпичами. Это сделает систему более надежной. Только древесину нужно обернуть двумя слоями рубероида — для защиты от влаги и гниения.

Стропильные ноги и конек

Конек — это горизонтальный деревянный брусок, расположенный в верхней точке кровли и соединяющий два ската. На него и на мауэрлат опираются стропильные ноги или стропила. Так как на конек приходится достаточно большая нагрузка, его нужно делать немалого сечения и выбирать древесину прочных пород.

Конструкция

Формулы для расчета высоту конька и длины стропильной ноги

Высота конька кровли определяется исходя из уклона кровли и ширины здания. Угол уклона кровли — величина, которая зависит от климатических факторов: если снега зимой много, то нужно делать скаты более крутыми. С них снег будет хорошо сходить. Если же в регионе сильные ветра, высокая кровля будет испытывать сильные нагрузки и ее может повредить.

Для средних условий оптимальным угол ската крыши порядка 35°-45°. Они и не сильно будет нагружаться ветром, и снег не будет сильно залеживаться. К тому же с таким углом можно выбирать любой тип кровельного покрытия: и любую из черепиц, мягкую кровлю, шифер, металлочерепицу.

Конструкция

Еще помните, чем выше поднят конек (круче скаты), тем больше будет площадь кровли. А это приведет к том, что затраты на покупку кровельных материалов и объемы работ будут большие.

Зная угол уклона и ширину вашей бани, можно посчитать высоту конька крыши. Для этого ширину здания нужно разделить на два (если конек будет посередине, а не смещен в одну или другую сторону) и умножить на тангенс угла уклона (первая формула на рисунке). Чтобы не искать в математических таблицах необходимый коэффициент, он выписан и сведен в простую таблицу.

Угол уклона кровли 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Tg A (расчет высоты конька) 0,08 0,17 0,26 0,36 0,47 0,59 0,76 0,86 1 1,22 1,45 1,78
Sin A (расчет длины стропил) 0,09 0,17 0,26 0,34 0,42 0,5 0,57 0,64 0,71 0,77 0,82 0,87
Конструкция

Половину ширины дома умножаете на данный коэффициент. Получаете высоту конька для вашей бани. Например, ширина бани 4 метра, угол выбран 35°. Считаем:  4 м / 2 * 0,76 = 1,52 м — высота конька от перекрытия.

Читайте также:  Все о банных печах для русской бани с закрытой каменкой

Устройство двускатной крыши

Конструкция

Теперь о стропильных ногах. Их делают из брусков сосны или ели, а лучше — лиственницы. Сечение 50*150 мм или 50*100 мм. Выбор толщины брусков зависит:

  • От выбранного кровельного материала. Чем больше он весит, тем толще должны быть бруски.
  • От климатических условий. Много снега или сильный ветер — берите более мощные.
  • От шага установки. Чем меньше шаг, тем более тонкие можно устанавливать стропила. Шаг может быть от 60 см до 120 см. В каждом случае нужно считать, но обычно получается, что выгоднее поставить чаще более тонкие бруски, чем реже, но более толстые — разница в стоимости пиломатериалов очень значительная. Она даже перекрывает большее количество работы при меньшем шаге установки стропил.

    Зависимость сечения бруса для стропил от расстояния и длины

Длина стропильной ноги высчитывается тоже по математической формуле: высота конька делится на синус угла наклона (вторая формула на рисунке). Синусы углов наклона тоже есть в таблице. Находите нужное значение и считаете. Например, для найденного нами конька 1,52 м и угла наклона 35° стропила будут нужны 1,52 м / 0,57 = 2,67 м.

Конструкция

Свес крыши и кобылки

Но кровля не заканчивается ровно над несущей стеной. Она продолжается за пределы стен примерно на 40 см. Этот выступ называют свесом крыши. Это сделано для того, чтобы вода стекала дальше от фундамента, не подмывала его. Потому и стропильные ноги берут длиннее. Если их длины не хватает, их доращивают досками, которые называют «кобылками».

Для организации свеса кровли к стропилам добавляют доски — кобылки

Конструкция

Особенности монтажа стропильной системы деревянного дома

Способ крепления стропильной системы деревчнного дома

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

Крыша дома своими руками: порядок возведения кровли

Крыша двухскатная может иметь различную конструкцию. Рассмотрим наиболее простую реализацию.

Укладка мауэрлата

Как сделать крышу: укладка мауэрлата

По верхнему краю стен укладываем мауэрлат — основу для каркаса крыши. Мауэрлат делается из бруса сечением 100х100 мм или 150х150 мм. К деревянным стенам брус крепится гвоздями, болтами или скобами.

В каменных стенах крепления в идее анкеров или стержней с резьбой предусматриваются еще во время их возведения. Отдельные деревянные бруски в каменной кладке — не самый лучший вариант для крепления мауэрлата. В крайнем случае – деревянные вкладыши нужно продублировать крепежными скобами или металлическими накладками, стягивающими мауэрлат и каменное основание.

Чтобы крыша дома не оказалась снесена сильным ветром, стержни или анкера должны быть не менее 10 мм в диаметре. Между каменной кладкой и мауэрлатом укладывается слой гидроизоляции — рубероида или другого прочного материала.

Монтаж конькового бруса

Как сделать крышу: монтаж конькового бруса

Устанавливаем коньковый брус на фронтоны строения. Это позволит собирать скелет крыши прямо на месте. Установка стропил двухскатной крыши своими руками может производиться даже в одиночку. Стропила поочередно укладываются от конька к мауэрлату, скрепляются вверху между собой, обрезаются по месту и прикрепляются к коньку. Конструкция с несущим коньковым брусом позволяет собрать крышу своими руками самостоятельно или с одним помощником. Свес – часть кровли, выходящая за пределы стен строения, образуется за счет выступающих частей стропильных ног или дополнительных удлиняющих досок – кобылок. Доски для них должны выдерживать вес свисающей части кровли и водосточного желоба, наполненного водой.

Если в конструкции здания капитальные фронтоны не предусмотрены, стропила нужно будет соединять между собой на земле и подавать на крышу уже в виде готовых стропильных углов. При этом их установка потребует скоординированного действия нескольких человек. Верхняя часть стропил скрепляется коньком, который подбивается снизу.

Как сделать крышу: конек под стропилами

В зависимости от конструкции крыши для крепления могут использоваться гвозди, металлические накладки, уголки или шпильки. Конструкция таких стропил обычно включает поперечную стяжку – ригель, и все необходимые зарезы и подпилы. С земли готовые стропильные конструкции подают по наклонным доскам при помощи веревок или лебедки. Местоположение стропильных ног размечается заранее на мауэрлате и коньке с учетом выбранного шага.

Как сделать крышу дома: установка обрешетки

Для увеличения жесткости конструкции и уменьшения распорного усилия нагрузки на стены стропила связывают затяжками. При построении крыши своими руками проще всего использовать длинные доски или наборные брусья.

Крыша двухскатная: пароизоляция

  1. На свесах крыши монтируются желоба и другие элементы водостока. Окончательным этапом постройки является настилание кровли и уплотнение всех технологических зазоров и щелей. После этого монтаж крыши считается завершенным.

Крыша двухскатная: как крепить водосток

Конструкция

Устройство стропильной системы двухскатной крыши любого из перечисленных видов представляет собой совокупность вспомогательных и опорных элементов. Они распределяют равномерно вес кровельного пирога, а также компенсируют распирающие и изгибающие нагрузки, возникающие между ними.

Сечение, длина и шаг стропил определяются с помощью инженерного расчета, учитывающего вес кровельного пирога, климатические условия в регионе строительства, а также уклон конструкции. В состав стропильного каркаса двухскатной кровли обычно входят следующие элементы:

  1. Мауэрлат. Мауэрлатный брус установить на наружные стены дома, на которые опираются кровельные скаты. Он служит для смягчения давления на опоры и равномерного распределения нагрузки от веса кровельного пирога. Он изготавливается из прочного бруса с сечением 150х150 мм или 200х200 мм и крепится к верхнему поясу стен с помощью анкерных болтов или длинных металлических шпилек.
  2. Лежень. Это аналог мауэрлата, только он устанавливается на внутренние несущие стены, а на него нужно выставлять вертикальные стойкий для монтажа конькового прогона.
  3. Стропильные ноги. Этим термином обозначают элементы каркаса, которые изготавливаются из досок с сечением 150-40 мм и устанавливаются под углом к основанию крыши, формируя угол наклона ската. Какое делать расстояние между стропилами, их длину и толщину определяют с помощью расчета, учитывающие совокупные нагрузки, которым они подвергаются в процессе эксплуатации.
  4. Затяжка. Затяжкой называют балки, которые располагают горизонтально и связывают между собой ноги одной стропильной пары, чтобы снизить распирающую нагрузку на наружные стены конструкции. Ригель – это затяжка, установленная под самым коньком конструкции.
  5. Стойки. Стойкой называется вертикальный брус, выставленный на лежень для поддержки конькового прогона. Определить какое расстояние должно быть межу стойками просто, ведь оно повторяет шаг стропил.
  6. Подкосы. Диагонально расположенные подпорки, поддерживающие стропильные ноги посредине или в нижней части, предотвращая их прогиб, называют подкосами.
Конструкция

Конструкция стропильного каркаса

Учтите, что определить, как правильно расположить элементы стропильной системы может только расчет временных и постоянных нагрузок, которым они будут подвергаться в процессе эксплуатации. Вычисление совокупного веса кровельного пирога помогает определить верное расстояние между стропилами, вычислить их длину и необходимую толщину.

Виды стропильных систем

Стропила – это основной конструкционный элемент любой двускатной кровли. Именно они выдерживают и вес кровли, и вес того, что на ней скопилось, поэтому их выбирают с запасом. Типов стропил всего два – висячие и наслонные.

Висячие стропила опираются на крайние опоры, поэтому они работают и на сжатие, и на изгиб. Поскольку такая конструкция создает существенно распирающее усилие в горизонтальной плоскости, требуется устройство деревянной или металлической затяжки, находящейся у основания стропил.

Стропильные системы

Выбор одного из типов стропил зависит от размеров крыши и конструкции дома. Если есть средняя несущая стена, то она может использоваться в качестве основания для наслонных стропил. Также подойдут и промежуточные столбчатые опоры. Концы стропил должны опираться на стены сооружения, а их средняя часть на стены или опоры, поэтому их элементы работают как балки – на изгиб. Преимуществом такой кровли является малый вес.

Когда производится установка стропильной системы двухскатной крыши, использование висячих стропил целесообразно там, где нет промежуточных опор. Наслонные же могут работать только в том случае, если расстояние между опорами не превышает 6.5 метров. Ширина стропил может быть увеличена за счет введения дополнительных опор. Если используется одна дополнительная опора, то расстояние составит 12 метров, а для двух – уже 15 м.

Чтобы стропило плотно прилегало к балке нужно его приложить к месту крепления и отметить, где будет произведен распил. Наличие распила позволит брусу прочно лечь на балку. Такое место называется «подпятником».

Если дом построен из бруса, то стропильные ноги опираются на верхние венцы, а крепление их осуществляется с помощью болта, скобы или нагеля. Соединение стропил производится соединением с помощью металлических накладок и болтов. В иных случаях рекомендуется использовать мауэрлат, о котором будет рассказано ниже.

Расчет стропильной системы непосредственно зависит от размеров дома и вида кровли. Чем они больше и чем более интересная форма крыши, тем выше сложность, поэтому лучше доверить эту задачу профессионалу, поскольку цена ошибки в этом случае может быть слишком высокой.

Подготовительный этап

После разработки проекта и составлении чертежей (модели) четырехскатной крыши начинается подготовка к возведению кровли. На этом этапе важно правильно выбрать материал, проконтролировать его качество и приготовить необходимый инструмент.

Перед покупкой основных и расходных материалов необходимо рассчитать их потребность, т.к. закупать их надо сразу на весь объем строительства, но без излишнего запаса.

Особое внимание уделяется деревянным элементам для стропильной системы. Для нее наиболее подходит доска, брус или бревно хвойных пород. Особо по прочности и стойкости к гниению выделяется лиственница. При наличии финансовых возможностей можно использовать дуб.

Подготовительный этап

Расчет потребности стропил производится с учетом шага установки и высоты крыши (угла наклона ската). Длина каждого стропила определяется, как L=h/sinA. Пиломатериал эля стропильной системы должен быть высокого качества, и иметь остаточную влажность не более 20%.

Кровельный материал выбирается, исходя из финансовых возможностей, размеров дома и общего дизайна. Это может быть:

  • рулонный материал (в т.ч. ондулин),
  • шифер,
  • черепица,
  • профнастил,
  • металлочерепица,
  • асбесто-цементные или металлические листы.

Для гидроизоляции обычно выбирается битумная мастика, рубероид или полимерные пленки. В качестве утеплителя, чаще всего, применяется минеральная вата и пенополистирол (пенопласт).

Потребность этих материалов выбирается по площади кровли с учетом перекрытия элементов или полос, а также неизбежных отходов.

Необходимые инструменты

Подготовительный этап

Перед началом основных работ надо подготовить такой инструмент:

  • болгарка,
  • ножовка,
  • электродрель,
  • шуруповерт,
  • рубанок,
  • топор,
  • молоток,
  • плоскогубцы,
  • отвертка,
  • стамеска,
  • строительный нож,
  • ножницы,
  • строительный или мебельный степлер,
  • малярная кисть и валик,
  • строительный уровень,
  • отвес,
  • рулетка,
  • металлическая линейка,
  • угольник.

При большом объеме работ желательно иметь циркулярную пилу.

Стропильная система двухскатной крыши: элементы

При обустройстве каркаса двухскатной крыши используют элементы:

  • Мауэрлат. Элемент, который крепится к несущей стене. К нему монтируется вся конструкция стропильного каркаса;
  • Прогон. Брус, соединяющий стропильные ноги по бокам и в коньковом элементе;
  • Затяжка. Балка, прикрепленная к стропильным ногам, препятствующая их расхождению;
  • Бабка. Брус, расположенный вертикально и закрепленный у конька и затяжки;
  • Подкос. Планка, соединяющая под наклоном лежень и стропило;
  • Стойка. Вертикально упирается в лежень и стропило;
  • Конек. Балка соединения верхних оснований стропил;
  • Кобылка. Наращиваемая часть стропила для свеса;
  • Свес. Дополнительная конструкция, служит для защиты от дождя наружной стены;
  • Обрешетка. Решетка, установленная на стропильный каркас для прикрепления покрывного слоя.

Совокупность нескольких элементов (стропил, стоек, раскосов) в одной плоскости называется фермой.

Чертеж элементов стропильной системы

Устройство обрешетки

Изготовление двускатной крыши своими руками заканчивается устройством обрешетки под кровельный материал. Для этого по наружной стороне стропил раскатывается гидроизоляционная пленка или мембрана. Настилают ее в горизонтальном направлении. Начинают снизу, продвигаясь вверх. Второй и все последующие ряды укладывают с нахлестом не менее 15-20 см. Закрепляют маленькими гвоздями или скобами из скобострела.

После установки стропильной системы на ней закрепляют пленку или мембрану гидроизоляции, а поверх — обрешетку

Есть два способа — с контр-обрешеткой или без. Контробрешетка набивается по стропилам, а сверху уже бруски обрешетки. Так между гидроизоляцией и кровельным материалом образуется воздушный зазор. Это вариант лучше с той точки зрения, что просыхать такая крыша будет лучше и быстрее. А это для бань очень важно.

Без контробрешетки бруски набиваются сразу поверх гидроизоляции. Зазор тут есть тоже, но он меньше, следовательно, вентиляция будет хуже. Но и такой вариант приемлем: меньше расход материалов и работы тоже.

Устройство обрешетки

После изготовления обрешетки остается только закрепить выбранный кровельный материал.

Теперь вы знаете, как сделать двускатную крышу своими руками. Из всех типов — это самый простой вариант, который может изготовить и неспециалист.

Источники: , ,

Разновидности стропильных систем

Различают два основных типа стропильных систем для крыш с двумя скатами – висячие и наслонные. Опишем каждый из них по отдельности.

Висячие стропила

Устройство двухскатной крыши с висячими стропилами целесообразно лишь при ширине кровли в пределах 6 метров. Такие стропила крепятся на коньковый прогон с одной стороны, и на несущую стену с другой. Они испытывают распирающие усилия, в чем и состоит основная особенность двухскатной крыши с висячими стропилами. Затяжку для них можно изготавливать как из дерева, так и из металла. Если установить затяжки снизу, то они исполняют функцию несущих балок. Крайне важно прочно закрепить затяжку, поскольку она также испытывает распирающее усилие. Затяжка нужна, в первую очередь, чтобы предотвратить повреждение несущих стен – иначе они могут упасть под давлением тяжелых стропильных ног.

Наслонные стропила

Разновидности стропильных систем

В данном случае размер крыши не имеет значения. Сборка стропильной системы данного типа предполагает наличие лежня и опорных стоек. На лежень, который укладывается параллельно мауэрлату, переносится часть нагрузки. Получается, что стропила прилегают друг к другу в верхней точке и дополнительно поддерживаются стойкой. В такой системе стропильные ноги испытывают усилие только на изгиб. Они монтируются намного проще, чем висячие. Правда, требуются опорные стойки.

Комбинированный тип

Нередко крыше придают довольно сложную форму, что требует сооружения стропильных систем смешанного типа. Профессионалы рекомендуют составлять подробную схему с расчетами на каждый элемент стропильной системы, чтобы в процессе работ данные всегда были под рукой.