Виды стропильных систем для двухскатной. Устройство двухскатной крыши: элементы конструкции

Крыша с двумя скатами – самая распространенная и горячо любимая соотечественниками конструкция. Она прекрасно сочетается с нашими ландшафтными данными, при идеальном исполнении безупречно защищает владельцев от всех возможных погодных невзгод. В двухскатном семействе множество разновидностей, сооружаемых над деревянными и каменными коробками. Их строители придерживаются общих технологических принципов.

Однако в зависимости от материала стен и проектной специфики здания ряд отличий все же имеется. Ярким примером является обустройство домов с полумансардами. Если решено, что сооружаться будет двухскатная крыша своими руками над подобным объектом, с особенностями строительства следует в подробностях ознакомиться.

Для сооружения крыш с двумя скатами есть огромное количество разнообразных решений. Возводят их над квадратными и прямоугольными коробками разной этажности, устраивают с чердаками и без чердаков.

Двускатная технология применима в обустройстве домов с мансардами, если традиционный не устраивает владельцев по эстетическим, архитектурным или чисто техническим причинам. Чаще всего так поступают, если коробки строений сложены из кирпича или бетонных блоков, реже, если стопы строений брусовые или бревенчатые.

При сооружении крыши «углом» над постройкой с половинчатой мансардой стенки коробки заменяют нижний ярус стропильных ног. Стропила в таких ситуациях опираются не на прогонные конструкции, характерные для мансардной методы, а прямо на стены через мауэрлат.

Фронтоны в подобных случаях принято возводить до строительства крыши и выкладывать целиком из одного материала. Частичная обшивка верхней части фронтонной стены смотрится некрасиво и редко употребляется даже с целью экономии.

Стропила двухскатных крыш для домов с фронтонами выполняют привычную для них работу:

Служат каркасом крыши, необходимым для формирования скатов.
Распределяют компоненты кровельного пирога.
Удерживают внутреннюю обшивку потолка и верхней части стен мансарды.

Несмотря на факт участия в обустройстве мансарды, стропильные системы коробок с фронтонами не относятся к разряду ломаных. Чердак как таковой они не формируют, на основании чего не входят в категорию чердачных. Следовательно, устраиваются простейшими способами без потолочных балок.

Наличие фронтонов позволяет сократить немалую часть элементов, обеспечивающих жесткость конструкции. Они предотвращают смещение конструктивных составляющих и гарантируют статичность. К тому же сами фронтоны нередко служат компонентами стропильной системы.

В другой статье мы уже выяснили, что в обустройстве строений с цельными фронтонами применяются стандартные , т.е. висячая и наслонная схемы устройства стропильных систем.

Выбор схемы напрямую связан с архитектурным решением основной части дома:

Если имеется возможность установить коньковый прогон для опирания верхнего края стропилин, они сооружаются согласно наслонной методике.
Если коньковый прогон установить невозможно, стропильные ноги сооружаются висячим способом.

Установка прогона позволяет существенно разгрузить стропильную систему, потому наслонная схема предпочитается в строительстве малоэтажных домов. В традиционных стропильных каркасах прогон опирают на предназначенную для него конструкцию, которая устанавливается на внутреннюю несущую стенку дома или на ряд опорных столбов.

Однако прогонные конструкции и столбы, расположенные внутри постройки, ощутимо мешают в обустройстве полезного пространства: сокращают площадь помещений и под крышей, и в пределах основной части здания. Вот тут-то и проявляются преимущества коробки с фронтонами – они вполне пригодны в качестве надежных опор под прогон, заменяющих громоздкие опорные сооружения.

Прогон, по сути, мощная балка, проложенная от одной вершины двухскатной крыши к другой. Балка может быть сшита из доски, выполнена из клееного бруса или бревна, скошенного на два или четыре канта. Найти материал для прогона более 6м довольно проблематично. Да и цельнодеревянные длинномерные прогоны устанавливать неразумно, т.к. они под весом будут значительно прогибаться. В таких случаях под прогон монтируют разгружающую шпренгельную ферму, а балку разделяют на два отрезка.

Кроме неудобств с устройством длинных прогонов наслонная технология заставляет задуматься о транспортировке увесистой балки к месту установки и крепления. Для тех, кто думает, как сделать двухскатную крышу так, чтобы вышло недорого, перемещение цельного бруса или бревна на крышу без тяжелой строительной техники станет серьезной проблемой. Если решения у проблемы не находится, оптимальный выбор – висячая технология с устройством стропильных ферм прямо на объекте.

Висячий метод не связан с необходимостью установки конькового прогона, но и не отвергает напрочь его использование как элемента соединения отдельных составляющих в единую систему. Стропильные конструкции висячей категории сооружают преимущественно при перекрытии небольших пролетов. В ряде случаев это единственный выбор из-за невозможности установить дополнительную опору под длинномерный прогон.

Будем считать, что с выбором наслонного или висячего метода сооружения двухскатной крыши углом над домом с каменными фронтонами, самостоятельные строители определились. Тогда следует ознакомиться с одинаковыми для обеих технологий этапами работ.

Вместо привычной мауэрлатной обвязки на стены постройки с фронтонами укладывается два параллельных бруса. Монтируются они заподлицо с внутренней вертикальной поверхностью. К кирпичным стенам брусья мауэрлата крепятся либо анкерными болтами, либо скобами к пробкам их древесины, заложенным при возведении стен. Мауэрлат на бетонных коробках фиксируют через заранее залитый армированный бетонный пояс.

В качестве покрытия крыш над домами с фронтонами используют все виды материалов, применяемых в обустройстве скатных конструкций с соответствующими типами обрешетки. Выбор кровли определяют личные предпочтения владельцев и угол наклона основных элементов крыши. Для отделки крутых скатов приемлем штучный материал, для пологих скатов крупнолистовые и рулонные покрытия.

Вариант #1 – сооружение по наслонной схеме

Основная задача реализации наслонной схемы строительства крыши над коробкой с фронтонами заключается в установке конькового прогона, который может быть:

Замурованным во фронтонные стенки. Торцы прогона укладываются в созданные специально под них ниши на деревянные подкладки. С обоих краев балка отесывается под углом 60º и окутывается рубероидом или подобным гидроизоляционным представителем. Между материалом стены и деревянной подкладкой аналогично должна быть гидроизоляционная прослойка. Отесанные торцы балки не нужно ничем обертывать, чтобы обеспечить вентиляцию. Деревянным краям прогона в нишах запрещено лежать впритык со стенками, чтобы из-за разницы в теплотехнике материалов не появился конденсат с последующим гниением древесины.
Пропущенным через стены. Прогон укладывается в сквозные отверстия, устроенные в стенах. По аналогии древесину от материала стены обязана отделять водоотталкивающая прослойка. Сначала настилается гидроизоляция, затем устанавливается деревянная подкладка, сверху которой располагается прогон, обернутый в месте пересечения стены гидроизоляцией.

Второй вариант с пропущенным через стенки коньковым прогоном считается предпочтительным в отношении распределения напряжений. Находящиеся снаружи коробки края балки работают как консоли, стремящиеся выгнуть балку вверх. Действующая на прогон в пределах пролета нагрузка старается прогнуть его вниз.

Направленные в противоположные стороны силы компенсируются, в результате пропущенный через стенки прогон практически не провисает и не деформируется. Второй внушительный плюс: выпуски балки за контур постройки самопроизвольно создают свес кровли. Хотя в первом варианте свес достаточно просто формируется путем выноса краев обрешетки за периметр коробки.

Для изготовления прогонов и с последующим встраиванием в стены, и с пересечением их лучше использовать бревно. В нем сохранена структура волокон. Потому и несущая способность выше, чем у клееного бруса или собранной из доски балки.

Высоту установки прогона выбирают согласно архитектурным особенностям крыши. Чаще всего на мансардных объектах располагают в 2,2-2,5м от запланированной линии пола над перекрытием первого этажа.

Применение наслонной технологии заставляет обращать пристальное внимание на стены, предназначенные служить опорой для прогона. Особенно, если под нишей или сквозным отверстием располагается окно. Над оконным проемом независимо от его размера необходимо устроить не менее 6 рядов кладки с армирующей сеткой. Над проемами в бетонных стенах должны быть ж/б перемычки.

Вариант #2 – устройство крыши висячим методом

Согласно висячей схеме сооружения крыши с двумя скатами стропильные ноги ее каркаса опираются исключительно на стены строения. В простейших висячих конструкциях коньковый прогон вообще не присутствует, но в более ответственных системах может быть использован в качестве направляющей для верха стропильных ног. Т.к. он выполняет функцию вспомогательного элемента, никаких опорных конструкций не предусмотрено. Фронтоны тоже не играют опорной роли: коньковая балка прикрепляется к ним, но не передает нагрузку от веса кровли.

Ввиду того, что крыша сооружается над половинчатой мансардой с частично возведенными стенками, затяжки переносятся выше – на уровень потолочных балок. Путем установки затяжек частично компенсируется распор, передаваемый нижними пятками стропильных ног стенам через мауэрлат. Однако при превышении нагрузки на кровельную систему на мауэрлат все равно будут действовать распирающие силы, выталкивающие брусья за пределы постройки. Потому при сооружении висячих стропильных систем для полумансард крепеж мауэрлата устанавливают чаще и дублируют анкера металлическими пластинами.

Рассмотрим пример устройства крыши по висячим стропильным фермам. Угол установки стропильных ног, формирующих каркас скатов, 40º. Крыша сооружается без утепления, но при желании между стропилами можно уложить теплоизоляционные плиты или маты. Шаг установки стропилин для теплых крыш определяет ширина элементов утеплителя. В рассматриваемом случае он вполне подходящий, равен 60см.

Для изготовления стропилин запасемся доской 50×200мм. Аналогичный материал подойдет для устройства прогона, т.к. ощутимой нагрузки он испытывать не будет. Мауэрлат сделаем из бруса 100×200мм.

Первый этап работ по устройству стропильного каркаса двухскатной крыши по висячей технологии проведем следующим образом:

Изготовим шаблон нижнего узла для крепления висячей стропильной ноги. Произвольный обрезок доски с сечением материала, заготовленного для производства стропилин, прикладываем к мауэрлату под углом, соответствующим углу наклона скатов. Ориентируемся на уклон фронтона, в нашем случае он составляет 40º. Чертим на обрезке вертикали и горизонтали так, чтобы с внутренней стороны получился «зуб» длинной 5см. Очерченные направления проверяем уровнем, затем по полученным линиям делаем запилы.
С помощью изготовленного шаблона найдем и отметим точки крепления конькового прогона, выполняющего вспомогательную функцию в нашем примере. Устанавливаем отрезок с запилами на мауэрлат и очерчиваем горизонтальную линию от основания выпиленного нами «зуба» до фронтона. От полученной на фронтоне точки вверх проводим вертикаль. Измеряем вертикальный отрезок, очерченный по фронтону. В примере он составляет 18см.
Полученное расстояние нужно перенести в верхнюю часть фронтона. На эти 18см опустится нижняя грань коньковой доски. Не забываем, что откладываются они не от самой вершины. Для точности необходимо в вершине начертить равносторонний треугольник, основание которого будет равно ширине доски.
От нижних углов условного треугольника откладываем вертикальные отрезки длиной по 18см. По полученным точкам вычерчиваем прямоугольник для установки кронштейна под коньковый прогон. Крепим кронштейны, не забывая перед фиксацией проверять направления отвесом и уровнем.
Измеряем расстояние между низом прямоугольника и линией пола мансарды. Оно необходимо для изготовления временных опор.
Монтируем временные стойки на уложенную на пол мансарды такую же временную доску. Для удобства опоры фиксируем вспомогательными укосинами. Расстояние между опорами примерно 3м.
Устанавливаем коньковый прогон на опоры так, чтобы торцы его закрепились в кронштейнах.

Устройство прогона облегчит работы в дальнейшем, ведь опираться верхом стропилины будут непосредственно на него. Временные опоры, укосины и своеобразный лежень по завершению строительства нужно будет демонтировать.

После возведения основы стропильного каркаса приступаем к сооружению висячих стропильных ферм:

Пользуясь шаблоном, очерчиваем и запиливаем нижний узел на будущей стропильной ноге.
Измеряем расстояние от края выпиленного зуба до нижней грани конькового прогона. На приложенных к описанию рисунках необходимые для измерения точки обозначены литерами А и В.
Измеренное расстояние откладываем от зуба на заготовке стропильной ноги и отмечаем точку. От нее чертим линию под углом 130º, получив ее сложением 90º и величины угла наклона скатов 40º.
Готовую стропилину устанавливаем на предназначенное ей место. К коньковому прогону крепим гвоздями или саморезами, к брусу металлическими уголками с усиливающей перемычкой или скобами.
Следуя опробованному на практике алгоритму, устанавливаем стропилины с обеих сторон скатной крыши. Народные технологии велят изначально монтировать крайние стропила и натягивать между ними шнурку ради ориентира. Затем по шнурке выставляется весь ряд стропилин. Верхушкам стропильных ног разрешено слегка возвышаться над коньковым прогоном. В подобном расположении ничего предосудительного и требующего переделки нет. Если смущает зазор, образованный между вершинами стропилин, его можно банально заполнить бруском.
От пола до стропильной фермы откладываем вверх 2,5м и отмечаем точки на каждой стропильной ноге.
Крепим по отмеченным точкам горизонтально доску того же сечения, что использовали в изготовлении стропильных ног. Фиксируем парой-тройкой гвоздей и стягиваем шпилькой Ø 12-14мм.

После установки положенного количества затяжек, соединяющих каждую пару стропилин, временные опоры и укосы убираем и приступаем к реализации третьего этапа работ – формированием карнизных и фронтонных свесов:

Из доски сечением 50×100мм изготовим кобылки, создающие карнизные свесы скатов. Длину кобылок рассчитываем так, чтобы приблизительно 50см их длины сбоку накладывалась на стропило, а с противоположной стороны оставалось свободных 40-50см для создания свеса запланированной ширины.
Прикладываем кобылку к стропилине. При необходимости, если кобылка не устанавливается в одной плоскости со стропильной ногой, отмечаем на мауэрлате место и делаем пропил. Врубку на кобылке делать не рекомендовано, т.к. она ослабит неширокий материал.
Устанавливаем кобылки, соблюдая уже проверенную методу. Сначала крепим крайние, между которыми натягиваем строительный шнур. Со стропилами стягиваем их парой шпилек, а чтобы не смещались и не раскачивались, фиксируем положение кобылок отрезком бруска, прикрученного саморезом к стене.
По шнурке отмечаем торцы кобылок и запиливаем их строго вертикально.
Выставляем кобылки на фронтоны, не забывая прокладывать гидроизоляцию между деревянными деталями крыши и кирпичной стеной. Шаг установки фронтонных кобылок 0,8-1,0м в зависимости от веса кровли.

В завершении периметр обшиваем ветровой доской, а снизу устанавливаем пояса под сайдинг.

По готовой стропильной системе стелется гидроизоляция и устраивается контробрешетка. Затем сплошная либо разреженная обрешетка в зависимости от типа покрытия, выбранного для обустройства крыши. Если запланирована Ролик пополнит «копилку» полезных сведений мастеров, желающих своими руками построить простую двухскатную крышу – видео-сюжет в доступной наглядной форме знакомит с этапами процесса:

Варианты устройства крыш с двумя скатами для мансарды непросты, но чрезвычайно интересны. Главное в нелегком деле домашнего мастера – изучить и понять принципы сооружения. Овладев полезными знаниями, можно без опаски приступать к подтверждению их практикой. Результат усилий теоретически «подкованного» исполнителя будет безупречен.

Проектируя любое жилое строение, архитекторы особое внимание уделяют крыше, так как она выполняет не одну, а сразу несколько функций, в зависимости от ее конструктивных особенностей. Нужно сказать, что далеко не всех будущих домовладельцев удовлетворяет обычная двухскатная крыша, хотя ее можно назвать самой надежной, так как она имеет всего две скатные плоскости и один стык между ними. Многих привлекают более сложные конструкции, которые добавляют строению особую привлекательность и оригинальность. Другие, более практичные домовладельцы, предпочитают мансардные конструкции, которые одновременно способны выполнять роль кровли и второго этажа.

Основой любой крыши является индивидуальная стропильная система, имеющая свои конструктивные особенности. Сделать выбор нужного каркаса крыши будет значительно проще, если заранее разобраться какие же виды и схемы стропильных систем используются в строительной практике. После получения подобной информации станет более понятно, насколько сложны такие конструкции в монтаже. Особенно это важно знать, если каркас для крыши предполагается возводить самостоятельно.

Основные функциональные задачи стропильных систем

При обустройстве скатных конструкций крыш, стропильная система является каркасом для покрытия и для удержания материалов «кровельного пирога». При грамотном монтаже каркасной конструкции будут создаваться необходимые условия для правильной и неутепленных типов кровель, защищающих стены и внутреннее пространство дома от различных атмосферных воздействий.

Кровельная конструкция также всегда является завершающим архитектурным элементом экстерьерного оформления строения, своим видом поддерживая его стилистическое направление. Тем не менее, конструктивные особенности стропильных систем в первую очередь должны соответствовать требованиям прочности и надежности, которым должна соответствовать крыша, и лишь затем уже – эстетическим критериям.

Каркас стропильной системы формирует конфигурацию и угол наклона крыши. Эти параметры во многом зависят от природных факторов, характерных для конкретного региона, а также от желания и возможностей домовладельца:

Количество осадков в разные периоды года.
Направление и средняя скорость ветра в местности, где будет возводиться постройка.
Планы по применению пространства под крышей – обустройства в нем жилых или нежилых помещений, или же использования его лишь в качестве воздушной прослойки для термоизоляции расположенных ниже помещений.
Разновидность планируемого материала кровельного покрытия.
Финансовые возможности домовладельца.

Атмосферные осадки и сила потоков ветра дают весьма чувствительную нагрузку на строение кровли. Например, в регионах с обильными снегопадами не стоит выбирать стропильную систему с небольшим углом наклона скатов, так как снеговые массы будут задерживаться на их поверхности, что может привести к деформации каркаса или кровельного покрытия или к протеканиям.

Если же местность, где будет производиться стройка, славится своими ветрами, то лучше выбирать конструкцию с небольшим уклоном ската, чтобы случающиеся резкие порывы не сорвали отдельных элементов крыши и кровли.

Основные элементы конструкции крыши

Детали и узлы стропильных систем

В зависимости от выбранного вида стропильной системы, используемые элементы конструкции могут значительно разниться, однако, существуют детали, которые присутствуют и в простых, и в сложных системах крыш.

К основным элементам стропильной системы скатной крыши относятся:

Стропильные ноги, формирующие скаты кровли.
- деревянный брус, закрепляемый на стенах дома и служащий для фиксации на нем нижней части стропильных ног.

Конек - это стык каркасов двух скатов. Он обычно является самой высокой горизонтальной линией крыши и служит опорой, на которой закрепляются стропила. Конек может быть сформирован стропилами, скрепленными между собой под определенным углом или же зафиксированными на коньковой доске (прогоне).
Обрешетка - это рейки или брус, монтируемые на стропила с определенным шагом и служащие основой для настила выбранного кровельного материала.
Подпорные элементы, куда можно отнеси лежни, прогоны, стойки, подкосы, стяжки и другие детали, служат для повышения жесткости стропильных ног, поддержки конька, связывания отдельных деталей в общую конструкцию.

Кроме упомянутых деталей конструкции, в нее могут быть включены и другие элементы, функции которых направлены на упрочнение системы и оптимальное распределение нагрузок крыши на стены строения.

Стропильная система подразделяется по нескольким категориям в зависимости от разных особенностей своей конструкции.

Чердачное пространство

Прежде чем перейти к рассмотрению разных видов крыш, стоит разобраться, каким может быть чердачное пространство, так как многие собственники с успехом используют его в качестве хозяйственных и полноценных жилых помещений.

Конструкцию скатных крыш можно разделить на бесчердачные и чердачные. Первый вариант называется именно так оттого, что пространство под крышей имеет небольшую высоту и используется только в качестве утепляющей сверху помещения здания воздушной прослойки. К таким системам обычно относится или же имеющая несколько скатов, но расположенных под очень незначительным углом.

Чердачная конструкция, имеющая достаточно большую высоту конька, может использоваться по-разному, быть утепленной и неутепленной. К таким вариантам можно отнести мансардный или же двухскатный вариант. Если выбирается кровля с высоким коньком, то в обязательном порядке необходимо учитывать ветровые нагрузки в регионе, где выстроен дом.

Уклон скатов

Чтобы определить оптимальный наклон скатов крыши будущего жилого строения, в первую очередь нужно присмотреться к уже выстроенным малоэтажным соседским домам. Если они стоят уже не один год и стойко выдерживают ветровые нагрузки, то их конструкцию смело можно брать за основу. В том же случае, когда владельцами поставлена цель создать эксклюзивный оригинальный проект, непохожий на стоящие рядом постройки, необходимо ознакомиться с конструктивными и эксплуатационными особенностями различных стропильных систем и произвести соответствующие расчеты.

Следует учитывать, что от того, насколько велик уклон скатов крыши, зависит изменение касательных и нормальных значений силы ветра — чем круче угол наклона, тем большее значение имеют нормальные силы и меньше касательные. Если крыша пологая, то на конструкцию больше влияет касательная нагрузка ветра, так как увеличивается подъемная сила с подветренной стороны и уменьшается с наветренной.

Зимняя снеговая нагрузка тоже должна быть учтена при проектировании кровли. Обычно этот фактор рассматривается в комплексе с ветровой нагрузкой, так как с наветренной стороны снеговая нагрузка будет гораздо ниже, чем с подветренного ската. Кроме этого, на скатах существуют места, где обязательно будет собираться снег, давая большую нагрузку на эту область, поэтому ее следует укрепить дополнительными стропилами.

Уклон скатов крыш может варьироваться от 10 до 60 градусов, и он должен быть выбран не только с учетом консолидированной внешней нагрузки, но и в зависимости от кровельного покрытия, которое планируется использовать. Этот фактор учитывается потому, что кровельные материалы различаются по своей массе, для их закрепления требуется различное количество элементов стропильной системы, а значит, будет разниться и нагрузка на стены дома, и насколько она будет большой, тоже зависит от угла уклона крыши. Немаловажное значение имеют и особенности каждого покрытия по сопротивляемости проникновению влаги – многим кровельным материалам в любом случае необходимо тот или иной уклон для обеспечения свободного схода ливневой воды или тающего снега. Кроме этого, выбирая уклон крыши, нужно заранее продумать то, как будет осуществляться процесс очистки и ремонтных работ на кровле.

Планируя тот или иной угол скатов крыши нужно знать, чем меньше стыков между листами покрытия, и чем они герметичнее, тем меньше можно делать уклон ската, конечно, если не предполагается устроить в чердачном пространстве жилое или хозяйственное помещение.

Если же для покрытия кровли используется материал, состоящий из небольших элементов, например, керамическая черепица, то уклон скатов нужно делать достаточно крутым, чтобы вода никогда не задерживалась на поверхности.

Учитывая вес кровельного материала, нужно знать – чем тяжелее покрытие, тем угол скатов должен быть больше, так как в этом случае нагрузка правильно распределится на стропильную систему и несущие стены.

Для покрытия крыши могут быть использованы следующие материалы: или профильный лист, оцинкованная сталь, волнистые асбестобетонные и битумно-волокнистые листы, цементная и керамическая черепица, рубероид, мягкая кровля и другие кровельные материалы. Ниже на иллюстрации показаны допустимые углы крутизны скатов для различных типов кровельных покрытий.

Базовые конструкции стропильных систем

В первую очередь стоит рассмотреть базовые виды стропильных систем относительно расположения стен дома, которые применяются во всех конструкциях крыш. Базовые варианты разделяют на наслонную, висячую, а также комбинированную, то есть включающую в свою конструкцию элементы и первого, и второго типа систем.

крепления для стропил

Наслонная система

В постройках, где предусмотрены внутренние несущие стены, чаще устанавливается наслонная стропильная система. Монтировать ее гораздо проще, чем висячую, так как внутренние несущие стены обеспечивают для ее элементов надежную опору, а кроме того, для этой конструкции потребуется меньшее количество материалов.

Для стропил в этой системе определяющей опорной точкой является коньковая доска, на которой они и закрепляются. Безраспорный вид наслонной системы может быть обустроен в трех вариантах:

В первом варианте верхняя сторона стропил фиксируется на коньковой опоре, называемой скользящей, а нижняя их сторона закрепляется путем врубки к мауэрлату. Дополнительно стропила в нижней части фиксируется к стене с помощью проволоки или скоб.

Во втором случае стропила в верхней части подрезаются под определенным углом и соединяются между собой при помощи специальных металлических пластин.

Нижний же край стропильных ног крепится к мауэрлату подвижными креплениями.

В третьем варианте стропила жестко скрепляются в верхней части брусками или обработанными досками, расположенными горизонтально, параллельно друг другу с обеих сторон соединенных под углом стропил, а между ними защемляется коньковый прогон.

В нижней части для закрепления стропил, так же, как и в предыдущем случае, применяются скользящие крепления.

Необходимо пояснить, почему для фиксации стропил на мауэрлате часто используются именно скользящие крепления. Дело в том, что они способны избавить несущие стены от излишнего напряжения, так как стропила не зафиксированы жестко, и при усадке строения они имеют возможность сдвигаться, не деформируя при этом общей конструкции кровельной системы.

Этот вид крепления применяется только в наслонных системах, что также отличает их от висячего варианта.

Однако в некоторых случаях для наслонных стропил применяют распорную систему, в которой нижний конец стропил жестко фиксируется к мауэрлату, а чтобы снять нагрузку со стен в конструкцию встраиваются затяжки и подкосы. Этот вариант и называется комплексным, так как включает в себя элементы наслонной и висячей системы.

Укажите запрашиваемые значения и нажмите кнопку "Рассчитать величину превышения Lbc"

Базовая длина (горизонтальная проекция ската)

Планируемый угол уклона кровли α (градусов)

Калькулятор расчета длины стропила

Расчет проводится на основании величин горизонтальной проекции (Lсд) и высоты стропильного треугольника, определенной ранее (Lbc).

При желании можно включить в расчет и ширину карнизного свеса, если он создается за счет выступающих стропил.

Введите запрашиваемые значения и нажмите кнопку "Рассчитать длину стропила"

Величина превышения Lbc (метров)

Длина горизонтальной проекции стропила Lсд (метров)

Условия расчета:

Требуемая ширина карнизного свеса (метров)

Количество свесов:

Двускатная стропильная система

Двускатные стропильные системы - самые популярные для одноэтажных частных домов. Они аккуратно смотрятся, хорошо вписываются в любой стиль постройки, надежны и могут быть использованы, в зависимости от угла их уклона, для обустройства чердака под жилые комнаты, подсобные помещения или же просто для создания воздушной прослойки, удерживающей тепло в здании.

саморезы по дереву

Отправим материал вам на e-mail

При планировании строительства малоэтажных жилых, подсобных или коммерческих зданий большинство проектировщиков выбирают двускатную конструкцию крыши. Это связано с относительно простой технологией монтажа, повышенной надёжностью конструкции, эффективным отводом осадков с кровли и неприхотливостью к условиям эксплуатации. Однако для достижения всех преимуществ нужно грамотно спроектировать и установить стропила для двухскатной крыши своими руками.

Внешний вид дома с двускатной кровлей

Двускатные кровли представляют собой две наклонные плоскости прямоугольной формы (скаты), которые опираются на стропильную систему. Боковые части делаются глухими либо на них устанавливают окна и обшивку. Основными параметрами такой кровли являются: угол наклона и расположение конька относительно осевой линии, проходящей через стены, перпендикулярные скатам. То есть двускатная конструкция не обязательно должна иметь одинаковый наклон скатов или иметь симметричный вид.

Множество оригинальных проектов применяют несимметричную конструкцию скатов для учёта некоторых особенностей климата, либо в целях улучшения дизайна фасада. Стоит заметить, что такие решения весьма оригинальны, но на практике их реализовать достаточно сложно. Связано это со следующими причинами:

Возрастает нагрузка на стены и фундамент в месте смещения конька кровли. В результате расчёты могут значительно усложняться, особенно при условии применения тяжёлых кровельных материалов, таких как шифер или керамическая черепица.
Требуется изготавливать для каждого ската отдельные конструктивные элементы, что может значительно увеличить сроки строительства.
На кровлю при больших углах наклона скатов могут оказывать существенное влияние давление ветровых потоков. Поэтому потребуется учитывать преимущественное направление ветров при расчётах.

Основные элементы скатной системы крыши

Перед тем как сделать стропила на двухскатную крышу нужно создать проект, а также изучить все элементы конструкции. Потребуется спроектировать такие основные узлы:

Мауэрлат . Обеспечивает передачу нагрузки кровельной конструкции на несущие стены объекта, создавая её равномерное распределение. Брус изготавливается из лиственных пород древесины, таких как лиственница, дуб, ясень. Минимально допустимое сечение составляет 100х100 мм. Допускается применение не только цельного бруса, а и клееного, но с сечением 100х150 мм.
Стропила . Основной элемент конструкции, который предназначен для формирования несущего каркаса, восприятия нагрузки кровельного материала через обрешётку и передачи нагрузки на мауэрлат. Расстояние между стропилами двухскатной крыши составляет от 0,6 до 1,2 м, в зависимости от веса кровельного материала и количества осадков в конкретной области.
Затяжка . Специальная конструкция, применяемая для фиксации двух наклонных балок скатов под заданным углом наклона, которая крепится на уровне чуть выше балок либо немного ниже конька. Применяется в наслонных типах кровель.
Стойка . Представляет собой вертикально устанавливаемый и прочно закрепляемый элемент, выполняющий несущие функции кровли. Устанавливается обычно на стены здания для частичной передачи нагрузки кровли. Придаёт дополнительную жёсткость конструкции.
Прогон . Бывает двух типов: боковой и коньковый. Боковой представляет собой брус, опирающийся на стойки и расположенный параллельно коньковой балке. Позволяет предотвратить прогибание ската под значительными нагрузками. Коньковый прогон устанавливается вдоль линии примыкания одного ската к другому и служит опорой для конька.
Подкос . Представляет собой вспомогательные опоры для стоек, которые располагаются под углом 45 0 к несущим балкам скатов в целях увеличения площади контакта со стойками и снижения риска деформации ската.
Лежень . Служит точкой опоры для подкоса и стойки.
Обрешётка . Используется для фиксации стропильной системы в поперечном направлении, передачи нагрузки кровельного материала и его крепления, а также обеспечения стойкости к нагрузкам в прогонах между несущими балками.

Полезная информация! Подкосы для северных регионов из-за повышенных снежных и ледяных нагрузок на кровли допускается устанавливать не только продольно, а и по диагонали. Таким образом, значительную часть нагрузки воспринимают именно стойки, а не стены здания.

Расчёт длины и шага стропил

Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками, нужно соблюдать шаг их закрепления 0,6-1 м. Выбор зависит от расчётных нагрузок с учётом запаса прочности. Чем меньше шаг, тем прочнее конструкция и больше расход строительных материалов. Большой интервал 0,8-1 м допускается использовать только при укладке лёгких кровельных листов и углах наклона 15 0 -20 0 . Рекомендуется выбирать шаг в пределах 0,6-0,8 м.

Длину балок, зная угол наклона скатов и расстояние между двумя стенами объекта, рассчитать достаточно просто по теореме Пифагора. Однако реальную длину нужно увеличить на 60-70 см, которая пойдёт на их стыковку, а также на свес скатов примерно 0,5-0,6 м.

Калькулятор расчета удлинения стропил для формирования карнизного свеса

Не заполняйте, если отправка результатов не нужна

Отправить результат мне на почту

Полезная информация! Поскольку стандартная длина бруса составляет до 6 м, то для кровель с большими площадями можно применять их наращивание, стыковку или соединение.

Определение сечения стропильных пар

Расчёт сечения стропила для двухскатной крыши играет важную роль для выполнения монтажа кровельной конструкции своими руками, так как от этого будет напрямую зависеть надёжность и долговечность кровли. При расчётах важно учитывать следующие факторы:

тип древесины, применяемой при строительстве стропильной системы;
вид применяемого бруса: цельный или клеёный;
длину и шаг скатных балок;
общую нагрузку.

Для определения сечения балок с учётом их шага и длины необходимо использовать Таблицу 2.

Таблица 2. Зависимость сечения бруса, применяемого для скатных балок, от длины,шага установки и нагрузки

Важная информация! Чем больше шаг несущих балок, тем большее деформирующее усилие они воспринимают и возрастает необходимость увеличения сечения несущей конструкции.

На основе расчётных данных требуется составить чертёж и провести оценку финансовых затрат путём составления сметы. После этого следует провести закупку необходимых стройматериалов.

Этап установки стропил двускатной крыши своими руками: видео и фото всех этапов работ

Установка стропил двухскатной крыши выполняется только после проведения всех этапов подготовительных работ и расчётов. Пошагово инструкция монтажа содержит следующие этапы:

крепление мауэрлата;
подготовка конструктивных элементов;
установка стропильных ног;
монтаж обрешётки.

Способы крепления мауэрлата

Методы закрепления мауэрлата отличаются в зависимости от основного материала стены. При возведении бревенчатых или деревянных домов венцовая обвязка может выполнять функцию мауэрлата. Если стены сделаны из пенобетона или , то крепление мауэрлата осуществляется на специально устанавливаемые стальные штыри по всему периметру внешних стен со смещением к центру здания или по центру. При этом он в любом варианте крепления должен быть удалён от внешнего края на 50 мм.

В большинстве случаев возникает необходимость наращивания длины балок. Наиболее удобным способом является крепление «в лапу». Оно делается под углом 90 0 или 180 0 . Для этого срезают половину толщины балки на расстояние, равное удвоенному размеру большей стороны её сечения, затем прикладывают их друг к другу, просверливают отверстия под несколько болтов подходящего диаметра, расположенных в один ряд, а затем соединяют на болты.

После установки мауэрлата следует обеспечить защиту древесины от попадания влаги. Для этого её обмазывают битумом или укладывают гидроизоляционный материал внахлёст с расстоянием 10-15 см.

Внимание! Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками необходимо учитывать, что в древесине остаётся определённое количество влаги, которое при прямом контакте с металлом вызывает протекание коррозионных процессов. Чтобы их предотвратить, нужно на металл наносить защитное покрытие.

К стене мауэрлат крепится на анкеры, стальные скобы, деревянные нагели, шпильки, шарниры или обвязывают проволокой.

Процесс изготовления стропильных пар

Для того чтобы обеспечить надёжное крепление балок скатов, нужно идеально подогнать их пары по размерам. Выполнять подгонку можно на земле или непосредственно на месте монтажа. Первый вариант является предпочтительным для небольших по площади и весу конструкций. Стропила для двускатной крыши своими руками изготавливаются на ровной поверхности с применением любых удобных инструментов. Это позволит обеспечить высокую точность их изготовления и практически идеальную стыковку пар. Для их подъёма наверх применяют подручные средства или специальные подъёмники.

Установка непосредственно на месте применяется достаточно редко, из-за нехватки места и невозможности применения специальных инструментов. Поэтому его рекомендуется использовать только специалистам.

Перед проведением распила балок нужно разметить их маркером и провести замеры длины. Желательно изготовить одну пару, которая будет служить в качестве шаблона. Затем следует собрать балки попарно в единые части конструкции.Их соединение друг с другом выполняется «в лапу» с креплением на болты или ригель. В качестве альтернативы можно использовать стальные пластины и гвозди, забивая их под разным углом к поверхности, чтобы они не пересекались внутри древесины.

Устанавливаем стропила для двускатной крыши

Чтобы грамотно выполнить установку стропил двухскатной крыши своими руками, видео или фото процесса следует изучать заранее. Перед монтажом устанавливают балки перекрытия с креплением встык к мауэрлату. Интервал их размещения аналогичен шагу скатных балок. Для этих целей применяют брус с сечением 120х120 мм или 150х150 мм. Крепление выполняется «в лапу» или на анкеры.

Для упрощения монтажных работ можно выполнить настил потолка или хотя-бы уложить временно доски. Подготовленная площадка позволит упростить размещение и крепление подготовленных частей конструкции.

Балки могут быть зафиксированы на мауэрлате путём срезания части касающихся балок на глубину до 1/3 их сечения. При этом важно соблюдать угол касания, чтобы они плотно зацеплялись друг за друга. Второй способ крепления – установка стальных крепёжных пластин по бокам примыкания, апо центру — ригеля.

Сначала устанавливают конструктивные элементы, собранные на земле, с двух сторон скатов, скрепляют их временно вдоль конька досками, а затем монтируют промежуточные. Важно выполнить установку таким образом, чтобы образовались две ровные поверхности скатов. Если тип кровли наслонный, то необходимо установить опоры.

В месте стыка двух наклонных балок устанавливают коньковый брус. Затем устанавливают затяжки. Для наслонной кровли монтируют подкосы. Со стороны скатов настилают обрешётку с шагом и толщиной досок, которые соответствуют требованиям установки конкретного кровельного материала. После этого стропила для двускатной крыши своими руками полностью установлены.

Заключение

Описана конструкция стропильных систем.
Приведены этапы расчёта стропил.
Приведено пошаговое описание монтажа стропил.
Даны рекомендации и замечания, позволяющие не допускать критических ошибок установки.

Время чтения ≈ 10 минут

Самый распространённый вариант при строительстве частных домов, это двухскатная крыша, собранная своими руками от мауэрлата до конька. Ниже в этой статье вы найдёте чертежи и фото, а подробная пошаговая инструкция поможет вам в них разобраться. Вы также узнаете о том, какой высоты должен быть конёк и как это зависит от функционала чердачного помещения, научитесь рассчитывать толщину и шаг стропильной системы.

Классическая двускатная крыша

Какими вообще бывают крыши

Основные типы крыш частных домов

Для того чтобы ясно представить себе, что такое двускатная крыша, посмотрите какие ещё используют варианты при строительстве частных домов. И это далеко не все, но самые популярные:

– самый простой вариант покрытия при строительстве в частном секторе. В основном используется для дачных домиков и подсобных помещений.
Двускатная – наиболее распространённый вариант для загородных домов. Несмотря на кажущуюся простоту, такой тип очень практичен и красив в исполнении.
Вальмовая – больше подходит для домов с большой площадью. Такая конструкция способна выдерживать очень сильные ветровые нагрузки, вплоть до шторма, благодаря обтекаемой форме.
Полувальмовая – такой вариант делается больше для красоты, так как это прототип двускатной крыши со срезанными углами с торцов конька.
Шатровая – пирамидальная форма подходит для квадратных зданий. По сути, это прототип вальмовой крыши.
Сводчатая – для жилого строительства применяется редко, хотя и не является исключением.

Для прямоугольного дома с площадью от 60 до 100 м2 вариант с двумя скатами можно назвать наиболее подходящим – он прост в исполнении и недорог в осуществлении. Кроме того, там можно обустроить не только чердак, но и мансарду.

Этапы строительства двускатной крыши

Теперь давайте разберёмся, как построить двускатную систему крыши в частном доме. В этом процессе несколько этапов и каждый из них мы рассмотрим отдельно.

Расчёт стропильной системы с учётом действующих нагрузок

Вы можете не использовать формулы для расчёта, если не будете делать крыши в дальнейшем и просто скачать программу (http://srub-banya.by/programs/raschet_stropil.exe). Открыв скачанный файл, вы попадёте на страницу с меню – оно расположено в горизонтальной строке вверху.

Основные действующие нагрузки:

Снеговой покров.
Давление ветра.

Помимо основных нагрузок существуют ещё вторичные или «по умолчанию», это:

Масса кровельного материала.
Масса утеплителя (если он предусмотрен).
Собственная масса стропильной системы.

Значения:

S – величина нагрузки в кг/м2.
µ — коэффициент соответствующий углу уклона ската.
Sg — норматив снеговой нагрузки в кг/м2.

Уклон ската выражается в градусах и обозначается символом α (альфа). Чтобы определить значение α, нужно высоту H разделить на половину пролёта L. Ниже приведена таблица с результатами определения основных наклонов.

В тех случаях, когда:

α≤30⁰, µ=1;
α≥60⁰, µ=0;
30°<α<60°, µ = 0,033*(60-α).

Распределение снеговых нагрузок по России

На карте указаны восемь снеговых районов, а величина Sg для каждого исчисляется в кПа, переведенное на кг/м2:

I — 0.8 кПа = 80 кг/м2;
II — 1.2 кПа = 120 кг/м²;
III — 1.8 кПа = 180 кг/м²;
IV — 2.4 кПа = 240 кг/м²;
V — 3.2 кПа = 320 кг/м²;
VI — 4.0 кПа = 400 кг/м²;
VII — 4.8 кПа = 480 кг/м²;
VIII — 5.6 кПа = 560 кг/м².

Для карты, приведенной выше обязательно приложение 5 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». А сейчас произведём пробный расчёт для Иваново (это IV район по карте), значение 240 кг/м².

Значит: H/L=2,5/3,5=0,714

Согласно таблице α=35⁰. Учитывая, что 30°<α<60°, вычисление µ делаем по формуле µ = 0,033·(60-α)=0,033*(50-35)=0,825. Следовательно, S=Sg*µ=240*0,825=198 кг/м², что и есть максимально возможной снеговой нагрузкой.

Ветровые нагрузки

У крутых крыш, где α > 30°, то скаты обладают большой парусностью. У пологих крыш, где α < 30° увеличена турбулентность.

Среднее значение ветровой нагрузки Wm на высоте Z над поверхностью грунта вычисляют по формуле Wm=Wo*K*C.

В этой формуле значение;

Wo – ветровое давление;
K – коэффициент изменения ветрового давления относительно высоты;
C – коэффициент аэродинамики.

Ветровые нагрузки на территории бывшего СССР

Нормативы ветрового давления по районам

Значение коэффициента

Произведём условный расчёт. Аэродинамический коэффициент C может быть от -8, когда ветер подрывает кровлю до +0,8 при большой парусности (ветер давит на скат). Учитывая условность расчета, возьмём С=0,8.

В том же Ивановском районе берём дом, где h=6м (α=35⁰). Это район II, где Wo= 30 кг/м², коэффициент меньше 10, значит, K=1,0. Следовательно: Wm=Wo*K*C=30*1*0,8=24 кг/м².

Масса кровли

Масса кровли меняется в зависимости от материала

Масса всех составляющих

Условный расчёт для того же дома по цементно-песочной черепице составит:

А вот расчёт для самого лёгкого кровельного материала, металлочерепицы:

Рассчитываем стропильную систему

В данном случае будем руководствоваться ГОСТ 24454-80 по хвойным породам.

Ширина сечения (по толщине доски), B	Высота сечения (по ширине доски), H
16	75	100	125	150	—	—	—	—	—
19	75	100	125	150	175	—	—	—	—
22	75	100	125	150	175	200	225	—	—
25	75	100	125	150	175	200	225	250	275
32	75	100	125	150	175	200	225	250	275
40	75	100	125	150	175	200	225	250	275
44	75	100	125	150	175	200	225	250	275
50	75	100	125	150	175	200	225	250	275
60	75	100	125	150	175	200	225	250	275
75	75	100	125	150	175	200	225	250	275
100	—	100	125	150	175	200	225	250	275
125	—	—	125	150	175	200	225	250	—
150	—	—	—	150	175	200	225	250	—
175	—	—	—	—	175	200	225	250	—
200	—	—	—	—	—	200	225	250	—
250	—	—	—	—	—	—	—	250	—

Берём произвольную ширину сечения и определяем высоту:

H ≥ 8,6*Lmax*√(Qr/(B* Rизгиба)), где уклон α < 30°,

H ≥ 9,5*Lmax*√(Qr/(B*Rизгиба)), где Rизгиба е уклон α > 30°.

Значения:

H — высота сечения, см;
Lmax — стропильная нога максимальной длины, м;
Qr — распределённая нагрузка на метр стропильной ноги, кг/мпогонный;
B- ширина сечения, см.

Для хвойных пиломатериалов Rизгиба:

I сорт – 140 кг/см²;
II сорт – 130 кг/см²;
III сорт – 85 кг/см².

Теперь проверим, уложится ли прогиб в норматив, который для всех материалов под нагрузкой не должен превышать значения L/200 (L – длина рабочего участка ноги). Показатель должен соответствовать неравенству: 3,125*Qr*(Lmax)³/(B·H³) ≤ 1.

Значение:

Lmax — рабочий участок ноги максимальной длинны, м;

B — ширина сечения см;

H — высота сечения, см.

Рассчитываем на тот же дом в Иваново с учётом условий, где:

уклон α=35⁰;
шаг стропил А=0,8 м;
рабочий участок ноги Lmax=2,8 м;
сосновый брус 1-го сорта Rизгиба=140 кг/см2;
цементно-песочная черепица 50 кг/м2.

В таблице выше мы подсчитали, что с такими материалами общая нагрузка Q=303 кг/м².

вычисляем нагрузку на погонный метр ноги: Qr=A*Q= 0,8*303=242 кг/мпогонный.
Возьмём толщину доски 5 см и рассчитаем сечение по высоте: значит: H ≥ 9,5*Lmax* √(Qr/B*Rизг), так как уклон α>30°. H≥9,5*2,8*√(242/5*140)=15,6 см. Руководствуясь таблицей доска с ближайшим сечением будет 5×17,5 см.
Проверяем соблюдение неравенства: 3,125*Qr*(Lmax)³/B*H³≤1 или 3,125*242*(2,8)³*5*(17,5)³=0,61<1.

В результате мы получили сечение стропил для возведения крыши 50×175 мм с шагом 80 см.

Монтаж мауэрлата

Мауэрлат на кирпичной стене

Чтобы построить двухскатную крышу самостоятельно, вам никак не обойтись без мауэрлата, который является основой стропильной системы. Если речь идёт о жилом доме, то для него обычно используют брус сечением от 50×150 мм до 150×200 мм (чем толще стена, тем больше сечение бруса по ширине). Доска или брус монтируется на несущие стены и фиксируется анкерами. Если учесть, что мауэрлат будет выдерживать всю стропильную систему с сопутствующими нагрузками, то его монтаж напрямую повлияет на механическую прочность всей крыши. Ниже находится видеоролик, на котором показано, как устанавливают мауэрлат на стены блочного дома.

Видео: Установка мауэрлата

Сборка стропильной системы

Стропильные ноги проще собирать на земле

Такую конструкцию, как стропила (2 ноги плюс добавочные элементы) удобнее всего собирать на земле, как на фото вверху, а не на крыше, чтобы потом поднять блоками или просто верёвками, но это не является требованием. Выше вы могли узнать, как сделать расчёты такой системы с учётом всех нагрузок, следовательно, вы уже знаете, какое сечение досок вам понадобится, какая будет высота конька и размер шага. Вверху доски стыкуются «на ус», а коньковая балка устанавливается только после монтажа крайних стропил.

Система без свеса, где ноги фиксируют разным крепежом

У систем со свесом крепёж тоже разный

Вверху вы видите две схемы, где показаны стропильные системы без свеса и со свесом, но самое главное обратить внимание на способ крепления, а точнее, на сам крепёж. Это может быть стальной уголок (желательно усиленный), коротыши, стягивающие доски, гвозди, саморезы и скобы. Это очень важный момент, так как при турбулентности крышу может подорвать, а при боковой нагрузке опрокинуть, хотя результат в обоих случаях окажется одинаково плачевным. После установки боковых стропил фиксируют коньковую балку, проверяя уровнем по вертикали каждую ногу.

Смотрите видео, где объясняются некоторые нюансы монтажа, но не забывайте, что у каждого мастера могут быть свои методы, и если вы услышите или увидите несоответствия с вашими представлениями, то это вполне нормально.

Видео: Монтаж стропильной системы

Кровля

Монтаж керамической черепицы

Дальнейшие работы по устройству стропильной системы зависят от того, что предусмотрено в чердачном помещении и какой будет использоваться кровельный материал. Например, если вы хотите обустроить там мансарду, то вполне естественно, что без утепления и гидроизоляции вам не обойтись. Также определённую роль сыграет система отопления, вернее, наличие или отсутствие дымохода, а также вентиляции.

В зависимости от выбора кровельного материала делается обрешётка. То есть, она может быть прерывистой, как на верхней фотографии или сплошной, если вы решили сделать кровлю из битумной черепицы. Также для крыш иногда предусматривают установку греющего кабеля от обледенения, а монтировать его можно не только снаружи, но и изнутри, укладывая под кровлю.

Заключение

Вы, надеюсь, поняли, как сделать двухскатную крышу своими руками – самое главное, это правильные расчёты шага, сечения стропильных ног и уклона. Если же вас интересуют отдельные моменты, такие как крепления мауэрлата, стропил или кровельные работы, то это темы для отдельных статей, с которыми вы тоже сможете ознакомиться на нашем сайте.