Конструкция стропильной системы на двухскатную крышу

Подготовительный этап

Перед тем, как сделать крышу дома своими руками, нужно выбрать параметры кровли:

1. Назначение подкровельного пространства: жилое помещение или холодный чердак.
2. Угол ската кровли, стандартными значениями для дома с двухскатной крышей является диапазон 20°-60°.
3. Размер боковых и фронтальных свесов, он варьируется в пределах 0,5-1,5 м, в зависимости от технических характеристик двускатной кровли.
4. Кровельное покрытие, его выбор зависит от климатических условий, возможностей бюджета, сложности монтажа, а также того, насколько внешний вид материала вписывается в дизайн здания.

Двускатная крыша дома своими руками

При возведении крыши следует помнить о том, что она должна быть максимально устойчивой к различного рода нагрузкам, но при этом она не должна оказывать слишком большого давления на стены. При правильном выполнении кровли, оказываемая нагрузка будет равномерно распределяться на все несущие стены. Важный момент: При устройстве двускатной кровли необходимо помнить, что она должна иметь уклон не более пяти градусов. В некоторых случаях допускается выполнение большего уклона, так как он зависит от того, какой был выбран кровельный материал. Кроме того, необходимо знать, что в тех регионах, в которых выпадает большое количество осадков, а кровельный материал лежит неплотно, следует делать более крутой скат, поэтому угол может достигать сорока градусов.

Установка мауэрлата

Процесс строительства каждой кровли необходимо начинать с монтажа мауэрлата, что можно сделать несколькими способами:

1. В том случае, если сама постройка выполнена из дерева, то мауэрлатом является самый верхний брус;
2. Если же дом построен из кирпича, то в кладку предварительно необходимо замуровать металлические стержни, на которых есть нарезная резьба, необходимая для закрепления мауэрлата. Вмонтировать такие стержни нужно на расстоянии полтора метра. После этого между стеной и мауэрлатом следует сделать гидроизляцию;
3. Если же строение выполнено из пенобетона, то на него необходимо налить бетона и сделать армированный слой, высотой около 300 миллиметров. К арматуре нужно закрепить стержни с резьбой. Мауэрлат следует делать из бруса с сечением 15 на 15 сантиметров. В таком случае мауэрлат является основой для возведения стропильной системы.

Монтаж стропильной системы

Наиболее надежный вариант для двускатной кровли это создание стропильной системы и висячих и наклонных стропил. Благодаря такой конструкции можно добиться большей прочности, надежности и сократить затраты на покупку материалов. Выполняя монтаж стропильной системы, следует учитывать такие моменты:

• материал для стропильной системы необходимо подбирать тщательно. Для создания стропил не подойдет брус, на котором присутствуют трещины или сучки;
• прежде всего необходимо подготовить шаблон стропильной ноги и вырезать по нему стропила для системы;
• далее, нужно сделать на них верхний запил и затем стропила следует поднести к балке перекрытия и сделать на месте нижний запил;
• нужно сделать монтаж всех стропил. Следует помнить, что сразу же после монтажа стропильной ноги нужно незамедлительности устанавливать вторую стропильную ногу противоположную предыдущей. Таким образом, можно быстро снять нагрузку с конька;
• стропильная нога крепится к коньковому брусу посредством гвоздей. А для ее прикрепления к балке понадобятся саморезы;
• при креплении обязательно выдерживать необходимый шаг стропил.

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров.  Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника

В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна

В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Тонкости монтажа двухскатной крыши

Основные этапы строительства каркаса крыши своими руками состоят из:

1. Крепление мауэрлата
2. Монтаж стропильных ног
3. Монтаж конька
4. Связка ног
5. Обрешетка

Как делают монтаж крыши профессионалы можно посмотреть на предоставленном видео:

На видео можно увидеть готовый каркас из бруса и его описание, каждого узла наглядно. Читатели найдут на видео мауэрлат, стропильные ноги, их крепление и т.д.

Крепление мауэрлат

В деревянных домах можно не монтировать дополнительно мауэрлат. Его роль сыграют верхнее бревно или брус. Но если конструкция крыши должна быть выше, то нужно выполнить привязку бруса.

Укладку бруса начинают с его изоляции, для этого стены сверху устилают двойным слоем рубероида. Брус обрабатывается и укладывается. В углах его соединяют своими руками при помощи металлических скоб и выпилок в половину сечения.

Мауэрлат располагают строго параллельно противоположной стене, чтобы стропильные ноги впоследствии были одинаковыми.

Подробнее о том, как крепить стропила к мауэрлату, можно увидеть на видео ниже:

Видео наглядно показывает, как должно выглядеть крепление ног — балок к брусу от профессионалов.

Монтаж стропильных ног

Монтаж двухскатной крыши

Для точного расположения стропильных ног на мауэрлат делаются отметка карандаша и метра. Но перед этим необходимо составить схему или расчет их расположения.

Подготовку стропильных ног начинают с распила с нижней стороны — на 1/3 в ширину делают распил. Им нога будет опираться на мауэрлат. От того, из какого материала будут стропила, зависит вариант их крепления.

От того, под каким углом закрепить балки- ноги, будет зависеть наклон будущей крыши. Делать его нужно не очень пологим и крутым. Лучше перед этим произвести расчет согласно показателям региона. Если на территории проживания ветровые нагрузки большие, то угол не может быть больше 20°С. При высоких нормах осадков уклон делают на 35-40°С. Так снег и осадки не будут скапливаться, и кровля станет самоочищаться.

В верхней части стропильные ноги связывают с коньком при помощи железных скоб в единую конструкцию.

Связка стропильных ног у висячей конструкции

Балки — ноги собирают между собой еще до их монтажа. Соединительными элементами могут служить болты или гайки с железными пластинами. После окончания сбора треугольных креплений со стропильными ногами устанавливать начинают с двух крайних. Затем устанавливают две последующие за ними. Фиксировать каркас нужно временными укосинами. В конце монтажа их убирают.

После полного монтажа ног к ним прикрепляют кобылки. От их длины будет зависеть размер свеса будущей крыши. Для деревянного дома это расстояние берется максимальным, чтобы предотвратить попадание воды на стены.

Монтаж стропил у наслонной конструкции

При таком монтаже стропила начинают монтировать с лежена, на который устанавливают две опоры. Сверху на опоры монтируется коньковый брус. Дополнительную жесткость конструкции придают укосины.

К коньковому брусу крепят стропильные ноги. Если при этом брать длину стропильных ног немного больше и подпиливать их дисковой пилой после скручивания, то работа будет более производительной.

Монтаж обрешетки

После того, как монтаж стропильных ног закончен, начинают крепить обрешетку. При этом начинают крапление с конька, где вначале монтируют две массивные широкие доски.

Монтировать обрешетку нужно по всей длине двускатной крыши с шагом под определенную кровлю.

Когда стропильная система полностью собрана, зашивают свес и фронтоны крыши. После этого укладывают кровельный материал и утепляют конструкцию. О том, как правильно сделать утепление крыши, мы говорили ТУТ.

Как видно из статьи выполнить работу своими руками не сложно, а представляя, как выглядит конструкция двухскатной крыши, легко можно сделать план и расчет для своего сруба. А материал, который будет использован при монтаже, желательно выбирать самый лучший и качественный.

Особенности стропильной системы

Устройство

Двускатная (щипцовая) крыша образована двумя наклонными поверхностями (скатами), имеющими прямоугольную форму. Основой крыши является каркас, который и называется стропильной системой.

В первую очередь давайте разберемся, из каких деталей состоит стропильная система двускатной кровли, и как она устроена.

Конструкция включает в себя следующие элементы:

Мауэрлат. Служит основой конструкции. Задача мауэрлата заключается в равномерной передаче нагрузки от крыши на стены дома. Кроме того он выполняет еще одну важную функцию — обеспечивает крепление всей крыши к стенам. Как правило, мауэрлат для двускатной крыши делают из бруса сечением не менее 100х100, который крепится к стенам по периметру строения;

Мауэрлат — основа всей конструкции

Крепление мауэрлата к стенам осуществляется при помощи анкеров или стержней (шпилек);

Стропильная нога или просто стропило. Это, можно сказать, основной элемент, который формирует каркас кровли.Стропильные ноги устанавливаются попарно друг напротив друга и формируют треугольник. Как правило, их делают из бруса сечением 50х150 или 100х150 мм.

Стропильные ноги формируют скаты крыши

Пара стропил называется стропильной фермой. Этот элемент кровли обеспечивает равномерную передачу нагрузок, возникающих от веса крыши, ветра и осадков, на мауэрлат;

Коньковый прогон. Эта деталь служит вершиной двухскатной крыши, правда, в некоторых случаях вершины образуют стропила, а коньковый прогон устанавливается под ними. В любом случае эта деталь представляет собой балку, которая связывает отдельные стропильные фермы в единую конструкцию. Надо сказать, что помимо конькового прогона иногда фермы соединяют и обычными прогонами, т.е. балками, которые располагаются на плоскости скатов, как показано на схеме выше.

Коньковый прогон объединяет стропильные фермы в единую конструкцию

• Стойки. Вертикальные элементы конструкции, которые передают нагрузку от стропил внутренним стенам;
• Лежень. Представляет собой балку, которая равномерно распределяет нагрузку от стоек на внутренние стены;
• Затяжка. Деталь, которая соединяет стропила в нижней их части, образуя треугольник;
• Верхняя затяжка (ригель). Соединяет стропила в верхней части;

Подкосы передают нагрузку от ферм на затяжку

• Подкос. Элемент фермы, придающий ей жесткость. Подкосы передают нагрузку от стропильных ног на затяжку или лежень;
• Кобылки. Служат продолжением стропильных ног за пределами стен, образовывая свес крыши;

Кобылки служат продолжением стропил для обеспечения свеса крыши

Обрешетка. Доски, которые монтируются параллельно коньковому прогону, и связывают стропильные фермы. Обрешетка служит основой для монтажа кровельного материала. Шаг обрешетки зависит от типа кровельного покрытия.

Обрешетка служит основой для монтажа кровельного материала

Некоторые материалы, такие как битумная черепица, требуют сплошной обрешетки. В этом случае доски монтируются вплотную друг к другу либо обшивка осуществляется листовыми материалами, такими как фанера или OSB.

Некоторые строительные материалы требуют монтажа сплошной обрешетки

Надо сказать, что устройство стропильной системы двухскатной крыши может различаться. Об основных возможных вариантах поговорим ниже.

Разновидности двухскатной стропильной системы

Двухскатные крыши бывают двух типов:

С висячими стропилами. Используются в тех случаях, когда расстояние между внешними стенами не превышает 10 м, и между ними нет внутренних стен. Висячие стропила снизу опираются на мауэрлат, а сверху — друг на друга.

Висячие стропила не имеют стоек

Таким образом, ферма с висячими стропилами создает распирающую нагрузку, и передает ее на стены. Для снижения этой нагрузки используются затяжки, которые стягивают стропильные ноги;

Наслонные системы могут иметь различную конструкцию, но в любом случае часть нагрузки их стропил передается на внутренние стены

С наслонными стропилами. Такая конструкция подразумевает использование стоек и лежня (иногда несколько лежней), которые передают нагрузку от стропильных ног на внутренние стены дома. Подобная конструкция оправдана, если наружные стены располагаются на расстоянии более 10 метров и имеют внутренние стены.

Что собой представляет двускатная крыша

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

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

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

Конструкция двухскатной кровли

Двускатная крыша

Принципиальное устройство двухскатов элементарно, и заключается в наличии у крыши двух наклонных прямоугольных плоскостей, по которым и происходит сброс атмосферных осадков, будь то снег или вода.

Эти плоскости сходятся сверху в одной горизонтальной линии, называемой “коньком”. При построении такой геометрической формы с торцов скатов неизбежно образуется два вертикальных треугольника – фронтона.

Виды двухскатов

Отличия крепления стропил

1

Классическая – наиболее распространённая конструкция. При такой компоновке крыша формируется с симметричными скатами, т.е. с одинаковой их крутизной.

В своём строительстве простой “двухскат” может формироваться двумя способами:

• наслонная
• висячая

Более подробно эти системы будут рассматриваться ниже.

Крыша каркасного дома

Преимуществ такой вариации налицо:

• Простота в проектировании. С расчётами справиться практически каждый, владеющий азами математики. Существует множество готовых проектов, которые находятся в открытом доступе
• Надёжность конструкции. Минимальное количество соединительных узлов делает её прочной и долговечной
• Простота монтажа. Ничего “хитрого” здесь нет – элементов немного, узловые соединения элементарны, инструмент простой, крепёж доступен
• Классический дизайн всегда в моде. К тому же при желании домовладелец легко может изменить облик дома, поменяв угол наклона скатов кровли

2

Ассиметричные формы – это необычно. Однако при нарушении симметрии нарушается баланс в распределении нагрузки, что неизбежно влечёт за собой значительное усложнение в несущем “скелете” всего конструктива. Самостоятельно рассчитать такой проект крайне сложно. В этом случае придётся воспользоваться услугами профессионалов

Асимметрия – это красиво

3

Мансардный тип кровли – ещё одна разновидность. От классической вариации она отличается тем, что скатную поверхность создают ломанной.

Конструкция её несколько сложнее, чем у классических аналогов, но также доступна для простого обывателя, который решил своими силами её спроецировать и скомпоновать.

Главное отличие от классики заключается в том, что мансардный тип сочетает обе технологии, используемые для строительства стропильных крыш.

Терминология и элементы

Варианты исполнения

Для полноценного изучения кровельной тематики без специальной терминологии не обойтись. В цели наглядности ниже представлена схема с примерами использования описываемых элементов.

Основные элементы стропильных систем

• Маурлат – элемент практически любой кровельной конструкции. Выполняется из деревянного доски или бруса, жёстко крепится по периметру торца внешних стен постройки. Главное его предназначение – равномерно распределять нагрузку на несущие стены здания. Именно к этому элементу крепятся все стропильные ноги кровли
• Стропила – несущий каркас для кровельного покрытия. Устанавливают их парно, соединяя между собой в верхней части, называемой коньком. Нижняя часть их, как уже упоминалась крепиться к маурлату. Выставленные с определённым шагом стропила, служат основой для обрешётки, на которой в дальнейшем будет крепиться кровельный материал

Узлы стропильной системы

Почему стропильные системы двухскатной крыши так популярны? Обзор преимуществ и ключевых отличий (Фото & Видео)

• Ригель и (или) затяжка. Элементы усиления конструкции. Устанавливаются горизонтально, врезаются в стропильные пары, крепятся на гвозди, болтовые соединения и т.п. В случае необходимости, для придания дополнительной жёсткости дублируются два-три раза (верхний – средний – нижний)
• Стойка или бабка – служит в роли как основной, так и дополнительной вертикальной опоры. Они устраняют прогибы каркаса
• Прогоны – брус, одна или две сшитые доски, а также может быть и отдельная конструкция. В простых вариантах коньковый прогон пришивается к узловым соединения верхней части стропильных ног, в более сложных он подпирается бабками (вертикальными стойками), которые в свою очередь крепятся к лежню
• Лежень – это прогонная балка, т.е. брус, лежащий по всей длине крыши. Формируется для дополнительной фиксации и усиления всей кровельного формирования. Укладываться может как на несущую перегородку здания, так и лишь на внешние стены (в двух местах)
• Подкосы – усиливающая деталь. Применяют в случаях, когда стропильные ноги обладают повышенной длинной, когда есть необходимость дополнительно усилить и исключить их прогиб. Чем сложнее крыша, тем больше этих деталей может потребоваться

Многолетние цветы (ТОП-50 видов): садовый каталог для дачи с фото и названиями | Видео + Отзывы

Из каких основных частей состоит крыша

Крыша двухскатного типа в своей конструкции имеет нескольких частей. Ниже перечислены элементы, из которых состоит крышная конструкция:

1. Мауэрлат.
2. Стропильные ноги.
3. Вертикально расположенные стойки.
4. Подкосы.
5. Затяжки.
6. Конёк.
7. Лежень.
8. Обрешётка.

Чтобы понять, какую функцию выполняют все эти элементы, рассмотрим их каждый по отдельности.

Мауэрлат

Если раньше при монтаже крыши не использовали даже и одного гвоздя, то теперь всё крепится на стальных элементах, без них никак. Мауэрлат должен быть надёжно закреплён. А сделать это можно только путём применения стальных стержней или же анкерных болтов. Стержни с резьбой замуровываются прямо в стену. Основная функция мауэрлата – это передача давления нагрузки прямо на наружные стены. Мауэрлатом заканчивается верхняя часть стены, брус должен быть уложен сверху.

Чтобы обеспечить конструкции достаточную прочность, следует использовать брус, сделанный из хвойного дерева. Чаще всего такой брус делают квадратной формы с длиной грани 10 или 15 см. Посмотрите на схему крепления мауэрлата, чтобы представить этот процесс наглядно.

Стропильные ноги

Стропильными ногами принято называть доски, что крепятся к мауэрлату. Их сечение может составлять 5*15 см или 10*15 см. Стропильные ноги необходимы, чтобы придать крышной конструкции правильную треугольную форму. Вместе две стропильные ноги образуют ферму. Число ферм, что нужно построить, зависит от того, насколько длинный дом, а также какой тип кровельного покрытия используется. Расстояние между фермами обычно составляет от 0,6 до 1,2 м.

Выбирая длину шага, ориентируйтесь на климатические показатели в вашем регионе. При сильных ветрах шаг должен быть меньше. То же самое касается и регионов, где зимой наблюдается повышенное выпадение осадков. Снег – очень тяжёлый, особенно если он мокрый, это стоит иметь в виду.

Вертикальные стойки

Стоечные элементы крайне важны. С помощью вертикальных стоек передаётся нагрузка непосредственно на несущие стены постройки. Брусья стоек имеют площадь сечения 10*10 см. Они располагаются внутри каждой из ферм.

Подкосы

Подкосы важно установить под углом. Это элементы между стойками и стропилами. В производстве подкосов используют обрезной брус

Подкосами выполняется важнейшая функция – увеличение несущей способности крышной конструкции. Подкос служит для укрепления боковой части фермы

В производстве подкосов используют обрезной брус. Подкосами выполняется важнейшая функция – увеличение несущей способности крышной конструкции. Подкос служит для укрепления боковой части фермы.

Затяжки

Затяжка – это элемент, по средствам которого соединяют части стропил снизу. По сути затяжкой называют саму балку. Располагается она у основания треугольной части фермы. Функция затяжек – повысить прочность фермы, сделать её более устойчивой к значительным нагрузкам.

Конёк

Конёк – это функциональный элемент, что соединяет два ската друг с другом. Он располагается в самой верхней точке крыши. По сути коньком называют продольный брус. Он может состоять из одной или двух досок. В случае, когда в конструкции конька используют две доски, их нужно прибивать с двух сторон. При этом соединение нужно проводить под строго определённым углом.

В нижней части, непосредственно под коньком расположены вертикальные стойки. А по бокам прикрепляются конечные части стропил.

Лежень

Лежень применяют тогда, когда расстояние прогона от одной наружной стены до другой составляет более чем 10 м. Лежнем принято называть брус, имеющий сечение 10*10 см. Его укладывают параллельно центральной несущей стене.