Конструкция двухскатной крыши


Стропильная система двухскатной крыши и ее устройство

Владелец будущего частного дома при выборе крыши часто выбирает недорогой вариант с двумя скатами. Практичная и несложная конструкция такой кровли надежна, прочна и обеспечивает хорошую защиту от непогоды. Рассмотрим, как устроена стропильная система двухскатной крыши - важнейший элемент ее конструкции.

Двускатной называется крыша у которой два прямоугольных плоских ската соединяются наверху под углом. При этом с боков остаются треугольные проемы. Туда вставляются фронтоны. Чтобы конструкция была крепкой, надежной и служила продолжительное время в ней применяют различные подпорные и поддерживающие элементы. Важнейший из них - стропильная система двускатной крыши, которой, собственно, и посвящен данный материал.

Конструктивные элементы двухскатных крыш

В общем-то, все эти элементы двускатных крыш представляют собой доски, бруски и балки различной длины, формы и сечения. Рассмотрим их все по порядку.

Мауэрлат

Это хвойный брус квадратного сечения, размер которого обычно составляет 10 или 15 сантиметров. Его кладут вдоль каждой из несущих стен, прикрепляя к ним стержнями на резьбе или анкерами. Предназначение данного элемента – равномерная передача нагрузки от ног стропил к несущим стенам.

Стропильная нога

Это брус, в разрезе имеющий размеры 15 сантиметров на 5 (или 10) сантиметров. Именно из таких элементов собирается наш треугольный контур кровли, который несет всю тяжесть ветра, града, снега и прочих превратностей погоды. Чтобы достойно выдерживать эти нагрузки, стропильные ноги располагают с шагом от 0,6 до 1,2 метра. Чем более увесистой предполагается кровля, тем меньше данное расстояние. Кроме этого, шаг стропил, в некоторых случаях, будет зависеть от конструктивных особенностей используемого кровельного покрытия.

Лежень

Квадратный брус для этого элемента имеет такое же сечение, как и для мауэрлата – 10/10 или 15/15 сантиметров. Его горизонтально кладут на внутреннюю несущую стену, дабы равномерно распределить нагрузку от кровельных стоек.

Затяжка

Данный элемент применяется для висячих стропильной системы. Он завершает треугольник стропильных ног, не позволяя ему расползаться.

Стойки

Брус для них берется квадратный, такой же, как для предыдущего элемента. Стойки размещаются вертикально, беря на себя нагрузку от конька и передавая ее несущей стене внутри дома.

Подкосы

Эти элементы выполняют роль передаточного звена между ногами стропил и несущими элементами. Соединив затяжку и подкосы, получают ферму – весьма крепкий элемент. Даже при наличии большого пролета ферма стойко вынесет все нагрузки.

Обрешетка

Перпендикулярно ногам стропил кладут бруски (или доски) обрешетки. Передавая всю тяжесть кровли стропильным ногам, данный элемент конструкции дополнительно их скрепляет. Предпочтительнее для обустройства обрешетки брать обрезные бруски или доски. Но за неимением лучшего сгодится и доска необрезная – но со снятой корой. Ну, а в случае мягкого кровельного покрытия (к примеру, черепица на битумной основе) обрешетку делают сплошной. Для этого берут влагостойкие фанерные листы.

Конек крыши

Конек это верхнее место крыши соединяющее два ската крыши. Образуется он путем соединения стропильных ног в верхней части крыши. Он расположен горизонтально.

Свес крыши

Данный элемент, выступающий от стен на расстояние примерно 40 сантиметров, не дает дождевым потокам намочить эти стены.

Кобылки

И вновь «лошадиное» название. Эти элементы конструкции стропильной системы двухскатной крыши нужны для организации свеса крыши. Необходимость в них появляется лишь тогда, когда стропильные ноги слишком короткие, и для свеса их не хватает. Тогда эти ноги удлиняют кобылками, которые представляют собой доски несколько меньшего сечения.

Виды стропильных систем двухскатных крыш

Этих систем всего две: висячего типа и наслонного типа. Первые используют в том случае, когда наружные стены дома отстоят друг от друга на 10 метров или меньше. Есть и еще одно условие – между этими самыми стенами не должно быть стены несущего типа, делящей дом надвое. В противном случае надо использовать наслонные стропила. Когда строящийся дом разделяется не несущей стеной, а колоннами, монтируют сразу две стропильных системы. Стропила, расположенные под наклоном, обопрутся на колонны, а висячие отлично разместятся между ними.

Стропильная система висячего типа

Для данной схемы стропильной системы двухскатной крыши характерно то, что стропила опираются на боковые стены. Плохо то, что при этом образуется распирающая нагрузка, способная со временем повредить стены. Чтобы такого не произошло, ноги стропил соединяют затяжкой. В результате образуется жесткий треугольник, не подверженный деформации при нагрузках. Часто вместо затяжек используют балки перекрытия, это особенно актуально когда необходимо обустроить мансардное помещение под крышей.

Плюс данной системы в том, что вовсе не обязательно крепить мауэрлат. Кроме того, достаточно просто монтируются те части конструкции, где ноги стропил опираются на стены. Доска, проложенная через изоляционный слой, поможет сделать ферму ровной и устойчивой, обеспечив большую площадь опоры. Далее рассмотрим основные разновидности висячих стропил. Все они являются трехшарнирными.

#1. Простая треугольная трехшарнирная арка.

Это самое несложное сооружение, представляющее собой замкнутый треугольник, две верхних стороны которого подвергаются нагрузке на изгиб. Затяжка в такой конструкции не работает только на растяжение и не является несущей конструкцией, поэтому ее можно заменить на тяж из стали.

При этом имеется несколько решений организации конструкции карнизного узла. Это ортогональные лобовые врубки, а также применение дощатых или пластинчатых креплений.

#2. Треугольная трехшарнирная арка, усиленная бабкой или подвеской.

Данный вариант применяли только раньше, строя большие промышленные или сельскохозяйственные помещения с пролетом более 6 метров. Для частных домов эта схема не годится. Принцип ее в том, что вес затяжки (составленной из отдельных коротких элементов) берет на себя конек. Эти элементы соединены между собой и с хомутом подвески с помощью прируба (косого или прямого). Для скрепления используются болты. Деревянная подвеска носит название бабка, а железная – тяж. Эта деталь, висящая на узле карниза, а затяжка крепится к ее нижней части через деревянные накладки. Переходниками являются хомуты, регулирующие прогиб затяжки, если она провиснет.

#3. Треугольная трехшарнирная арка с приподнятой затяжкой.

Если вы хотите оборудовать под крышей мансардное помещение, то эта схема отлично подойдет. Здесь растяжку мы ставим не внизу, стягивая ноги стропил, а наверху. Поднимая ее выше, мы увеличиваем нагрузку на растяжение. Ну, а стропила держатся на балках мауэрлата по принципу ползуна. Нагрузка получается равномерной, а система – устойчивой. Для этого края стропил должны выступать за границы внешних стен дома.

Чтобы затяжка не провисала, часто ее уравновешивают подвеской. Особенно это важно, если планируется сделать подвесной потолок или проложить слои изоляции. При короткой затяжке подвеску крепят к ригелю и коньку, прибивая две доски, при длинной – делают несколько подвесок. При больших нагрузках для крепления применяют хомуты. Ими же соединяют при необходимости две части составной затяжки.

#4. Трехшарнирная треугольная арка с ригелем.

Такую систему монтируют в том случае, если распорные нагрузки велики. Внизу крепится затяжка, а в верхней части – ригель. Благодаря такой конструкции мауэрлат к стене приделывать нет необходимости. В общем-то, ригель – это и есть затяжка, только испытывающая нагрузку не на растяжение, а на сжатие. Ригель не должен иметь шарнирного крепления к ногам стропил, а то конструкция будет шататься. Если всё сделать как надо, то стропила превратятся в неразрезные балки, имеющие три опоры и два пролета.

#5. Трехшарнирная треугольная арка с бабкой, дополненная подкосами.

По поводу системы с бабкой рассказывалось чуть выше. Если в такой конструкции ноги стропил достаточно длинные, приходится их подпирать. Для этого и служат подкосы, уменьшающие прогибающую стропила нагрузку. Несущей стены у висячей системы нет, так что упереть подкосы необходимо в бабку. Стабильная жесткая система принимает основную нагрузку на верхнюю свою часть, не доводя ее до низа стропил. Затяжка в такой конструкции обычно составная, соединенная прирубом. Опираясь на хомут бабки, она подтягивает книзу коньковый узел. А тот воздействует на подвес и стропила, сжимая их.

Стропильная система наслонного типа

У этой системы ровно посередине ставится вертикальная балка. Вес всей кровли через данную балку проходит от конька к несущей стене. Стена эта находится на равном расстоянии от краев здания. Как уже упоминалось, потребность в таком разделении здания появляется при расстоянии между его внешними стенами более 10 метров.

#1. Безраспорные наслонные стропила.

В этой конструкции ноги стропил подвергаются только изгибу, не давя на стены и не распирая их. Есть три варианта монтажа таких стропил, которые решают вопрос нагрузок на стены здания.

В первом варианте опорой для стропила либо является мауэрлат, либо его подшивают специальным бруском (опорным). Для крепления используется врубка зубом. Страхуется конструкция хомутами или проволокой, что является гарантом надежности конструкции. Верхнюю часть ног стропил кладут на прогон конька. Крепление по принципу скользящих опор. Обязательно нужно закрепить пробоины в верхней части стропил.

Это наиболее популярная конструкция. В ней низы стропильных ног приделываются к мауэрлату подвижным соединением по типу ползуна. Возможно и крепление с помощью штучного бруска. Чтобы нога держалась крепко, вбиваем сверху гвоздь. Либо можно прикрепить гибкую пластинку из стали. Вверху стропила, лежащие на прогоне конька, крепят либо пробоинами попарно, либо к прогону (каждое из стропил).

Особенность последнего варианта в том, что ноги стропил и прогон конька жестко соединяют в одно целое. Для этого параллельно брусу конька с обеих сторон набивают дощечки или бруски. При этом балка испытывает сильную нагрузку на изгиб, зато ноги стропил прогибаются гораздо меньше. Данный вариант сложнее в исполнении, чем второй, поэтому используется несколько реже.

#2. Распорные наслонные стропила.

В данном случае устройство стропильной системы двускатной крыши почти аналогично предыдущим трем вариантам. Существует один нюанс: нужно заменить крепление ног стропил с подвижного (по типу ползуна) на жесткое, неподвижное. И тогда стропила начнут передавать распирающую нагрузку несущим стенам дома. В общем-то, такие распорные стропила служат как бы промежуточным звеном от наклонной системы к висячей. Однако отличие висячих стропил в том, что у них прогон не является существенной деталью. Можно и без него обойтись.

Для распорной системы мауэрлат должен быть очень крепко приделан к стене дома. Да и сами стены обязаны быть толстыми и прочными. Можно применять по периметру пояс из железобетона.

#3. Стропила, имеющие подкосы.

Подкос, который, по сути, является третьей ногой стропил, называют еще подстропильной ногой. Эта третья нога, работающая на сжатие, ставится под углом 45 градусов. Таким способом получается перекрывать даже пролеты с длиной до 14 метров, причем балками с не очень большим сечением. Ведь здесь чудесным образом балка с одним пролетом превращается в неразрезную балку с двумя пролетами.

Рассчитывать крепление подкоса не нужно, достаточно просто прибить его с обоих боков, подставив под стропилом. Это не даст подкосу смещаться. Главное – точно срезать угол подкоса, учитывая наклон ноги стропил. Чтобы определить сечение бруса, необходимого для стропильных ног, надо вычислить нагрузку на сжатие.

#4. Стропила на подстропильных балках.

Если в доме несущих стен две, используют две подстропильные конструкции. Они состоят из уложенных по длинной стороне крыши балок. Под ними установлены стойки на которых лежат балки. Также опорами для них служат лежень и внутренние стены дома. Если прогонов нет, ставим стойки под каждую ногу стропил. Верхние части стропильных ног стыкуются одна в другую и перевязываются стальными или деревянными накладками. Конькового прогона нет, поэтому появляется распор.

Затяжку ставят ниже прогонов сквозного типа – так аннулируют в безраспорной системе распор. В нижней части стоек для стабильности крепят схватки. Схватка, работающая в качестве ригеля, принимает нагрузки сжатия. Она же не дает опрокинуться стойкам. Расшивки прикрепляют крест-накрест.

 

Пример монтажа стропильной системы двускатной крыши

Основные составляющие двухскатной крыши

Двускатные кровли наиболее часто возводятся при каркасном и малоэтажном строительстве.

Крыша с двумя скатами – это треугольная конструкция, которая состоит из стропил, балок, кровли.

Она достаточно проста: это две наклонные плоскости (скаты), которые опираются на расположенные друг против друга стены. В нее входят также два торца треугольной формы – фронтоны. Если здание обладает значительной площадью, а кровля достаточно высокая, подкровельное пространство часто используется в качестве жилого помещения. Речь идет об устройстве мансарды.

К очевидным достоинствам конструкции можно отнести легкость, практичность и доступность в плане цены.

Это одна из самых популярных разновидностей крыш. Ее можно смонтировать даже самостоятельно, причем за довольно короткий срок.

Особенности

Конструкция почти аналогична конструкциям других кровель скатного типа. В нее входят те же элементы стропильной системы, кровельный пирог состоит из обычных слоев: паро- и гидроизоляции, утеплительного материала.

Выполняем утепление двухскатной крыши по всем строительным правилам.

В чем преимущества и недостатки мягкой кровли тегола читаем в статье.

В качестве кровельного покрытия используются обычные материалы: шифер, металлочерепица и т.д.

С особой тщательностью устраивают кровельные узлы: конек, узлы прохода вентиляционных шахт и дымоходов через покрытие кровли.

Конкретный способ устройства узлов и их особенности зависят от типа кровли.

Основные элементы

Основные элементы крыши с двумя скатами включают в себя:

  • стропила;
  • мауэрлат;
  • обрешетку;
  • несущую часть;
  • горизонтальные ребра;
  • ендовы;
  • стойки;
  • свесы;
  • гидроизоляцию;
  • теплоизоляцию.

Стропила (или стропильные ноги) – одна из главнейших деталей любой кровли. При строительстве больших зданий из бетона и кирпича монтируют каркас с бетонными и металлическими стропильными ногами. Длина составных элементов рассчитывается заранее. Полученные размеры сохраняются при монтаже. В частном домостроительстве применяют деревянные стропила, которые выполняют функцию основания для обрешетки. В двускатных кровлях эти детали устанавливаются по длине строения, под конкретным углом. При монтаже между ними сохраняется некоторое расстояние.

При устройстве кровли используются наклонные, скользящие и висячие стропила.

Обрешетка является основанием для крепления кровельного покрытия, слоя гидроизоляции. Доски и брусья этого элемента служат для соединения стропил друг с другом – от нижнего края скатов до их верха. Тип кровельного покрытия определяет метод укладки обрешетки: например, при выборе битумной черепицы обрешетка должна быть сплошной, на основе листового материала (пример – водостойкая фанера).

Мауэрлат – по сути представляет собой брус из дерева сечением 100×100 мм, 150×150 или 100×150.

Это основание для крепления системы стропил и каркаса кровли. Мауэрлат выполняет очень важную функцию: благодаря ему нагрузка равномерно распределяется по поверхностям стен и защищает их от разрушения под воздействием давления извне. Мауэрлат укладывают вдоль периметра несущих стен, по их верхней части. Хотя данную деталь называют еще и опорным брусом, в действительности она чаще всего изготавливается из бревна или двутавровой балки.

Коньковый прогон находится в самой верхней точке двускатной кровли. Представляет собой брус (иногда доску) с сечением 50×200 или 50×150 мм.

При значительной длине пролета коньковый прогон состоит из 2 или более досок. При этом он укрепляется находящейся между лежнем (проложенным под коньком брусом или бревном) и коньком стойкой.

Подкосы служат для соединения стоек и прогона. Оптимальное расположение прогона – пространство над несущей (внутренней) стеной.

Ригель – этот элемент является доской, используемой для скрепления внахлест находящихся на противоположных скатах стропил. Его сечение должно быть равно сечению стропильных ног. Для повышения прочности между лежнем и ригелем устанавливаются стойки.

Для общей устойчивости конструкции, увеличения уровня ее сопротивляемости внешним нагрузкам используются дополнительные элементы. Это подкосы, раскосы, связывающие диагональные детали. Они применяются для укрепления каркаса.

Разновидности кровли с двумя скатами

Данный тип крыши может иметь два типа скатов:

Ровные являются традиционным решением. Они достаточно просты как с точки зрения монтажа, так и с позиции дальнейшего обслуживания и ремонта.

Ломаные скаты имеют необычную форму. Возводить их намного сложнее.

В обоих исполнениях скаты располагаются под некоторым углом по отношению друг к другу. Кровля представляет собой замкнутый в верхней части (при помощи конька) треугольник.

Максимальной экономичностью (с точки зрения расхода материалов) отличается крыша с углом уклона в диапазоне от 35 до 40 градусов. Данная величина угла обеспечивает оптимальное распределение общей нагрузки.

  • Минусом кровли с указанной величиной наклона является невозможность использования чердака в качестве жилого помещения.

Для увеличения площади подкровельного пространства с целью обустройства дополнительной комнаты можно выбрать ломаную разновидность, для которой характерно наличие пологой верхней части, в то время как нижняя половина будет с резким уклоном.

Разбираемся как осуществить ремонт крыши дачного дома своими силами.

Подробности сооружения фронтонов крыши дома представлены здесь.

Из статьи https://rooffs.ru/metallicheskaya/profnastil/kreplenie-na-kryshu.html вы узнаете о технологии крепления профнастила на крышу.

Указанная конструкция создает довольно обширное помещение чердака под кровлей. При утеплении и устройстве гидроизоляции его можно переделать в мансарду. Естественно, конструкция системы стропил при этом имеет свою специфику.

Основными разновидностями двускатных крыш являются:

    1. Ломаная

    2. Симметричная

    3. Несимметричная

Из названных трех видов первый является более традиционным. Его основой является равнобедренный треугольник.

Симметричную двускатную выбирают в случае, когда запланировано использование помещения чердака в качестве мансарды, поскольку именно данная разновидность создает обширное подкровельное пространство.

В несимметричном варианте конек расположен не строго по центру, а с определенным смещением. Эта особенность придает конструкции несколько экстравагантный вид, хотя эксплуатируемое чердачное помещение при этом значительно сокращается.

Есть несколько других видов двускатных крыш

Очень необычно смотрится разноуровневая кровля. Она представляет собой ломаную структуру, скаты которой, в отличие от остальных вариантов, не соединены в коньке, а заканчиваются на разных уровнях. Эта особенность придает зданию индивидуальность, однако возведение конструкции требует высокого уровня профессионализма.

Двускатная полувальмовая крыша – при поверхностном взгляде кажется аналогичной простой щипцовой, однако имеет свою “изюминку”, которая заключается в использовании скошенных элементов по концам конька. Ее составным частями являются выполненная в стандартной форме двускатная конструкция и трапециевидная нижняя часть.

Эта особенность четко выделяет грань между этажами и позволяет получить оригинальный внешний вид. Данный тип подойдет для небольших по площади домов.

Полувальма является идеальным решением для регионов с сильными ветрами, поскольку относительно низкие скаты защищают фронтон здания от порывов ветра и от воздействия влаги.

Угол наклона

При возвведении таких конструкций необходимо грамотно рассчитать угол уклона.

Минимальная величина угла рассчитывается с учетом особенностей кровельных материалов и воздействия факторов окружающей среды.

Например, для шифера минимальный угол составляет достаточно большую величину. Это связано со следующим обстоятельством: при “низком” устройстве шиферной кровли ветровая нагрузка усиливается в несколько раз, что способствует также проникновению под листы влаги. В итоге кровля отсыревает и начинает разрушаться, как и сам шифер, поскольку из-под него влага испаряется с трудом. При несоответствующем материалу угле наклона во внутреннем помещении начинает развиваться плесень и грибок, что делает здание опасным для проживания.

Ниже приводится рекомендуемая минимальная величина угла при выборе некоторых кровельных материалов:

    1. Шифер, черепица – минимум 22 градуса. При меньшей величине осадки проникают внутрь через точки стыков.

    2. Металлочерепица – 14 градусов. Влага не может проникнуть под нее, но данный материал отличается неустойчивостью по отношению к сильным ветрам, во время которых он может деформироваться или вообще оказаться сорванным (сокращение угла приводит к увеличению вентиляционного подкровельного зазора, в который воздушные потоки проникают совершенно беспрепятственно).

    3. Профилированные листы – 12 градусов. При использовании этого покрытия рекомендуется тщательно промазать все стыки герметиком.

    4. Рулонные материалы – 5-15 градусов: конкретная величина определяется в зависимости от количества слоев: при применении трех- или четырехслойного материала угол составляет 5 градусов, при 1 или 2 слоях величина должна быть в пределах 10-15 градусов.

    5. Ондулин – наименьшая величина: 6 градусов. Данное покрытие занимает одну из первых строк по степени надежности (для конструкций с маленьким уклоном скатов).

Значение имеют и климатические особенности региона. Так, при сухом климате двускатную кровлю можно устраивать под небольшим углом.

При большом количестве осадков величина возрастает – вплоть до 60 градусов: на крутой кровле не скапливаются дождевая вода и масса снега.

Значение имеет также частота и сила ветра в зоне строительства. В районах с сильными ветрами целесообразно возводит кровли с небольшим углом наклона для сокращения оказываемой на конструкцию нагрузки.

Стропильная конструкция двускатной крыши и ее виды

К стропильной системе двускатной кровле предъявляются два основных требования: она должна быть прочной и легкой: выдерживать внешние нагрузки и в то же время не оказывать слишком большого давления на здание.

Устройство системы стропил двускатной кровли позволяет всю нагрузку равномерно распределять по периметру постройки.

Стропила нижними концами опираются на мауэрлат, представляющий собой состоящую из брусьев опорную деталь конструкции.

Их фиксация осуществляется при помощи металлических скобок или крепежей. Угол наклона стропильных брусов определяет угол наклона кровельных скатов.

Используют наслонные и висячие разновидности стропил.

Название “висячие” эти детали получили из-за особенностей крепления. Края стропильных ног опираются на стены и кровельный конек.

Наслонные названы так из-за способа монтажа. Они используются при наличии средней несущей стены, колонны или какой-либо промежуточной опоры. Наслонные стропила опираются на внешние (несущие) стены, в то время как их средняя часть располагается на опорах.

Висячая разновидность стропил работает на сжатие и изгиб. Создаваемые стропильными ногами распорные силы сокращаются при помощи соединяющей стропила стяжки.

В наслонном типе стропил брусы работают только на изгиб, при этом по сравнению с другими кровлями количество затратных усилий бывает значительно ниже.

Оптимальным выбором является сочетание двух видов стропил, поскольку определенные места в конструкции могут делать невозможным установку одного из типов. Сочетание наслонных и висячих стропил повышает прочность кровли и в то же время дает возможность использовать меньше строительного материала.

Преимущества двускатных крыш

  • 1. Простота и быстрота устройства.
  • 2. Практичность и рациональность использования. Большие размеры подкровельного пространства позволяют устраивать жилую комнату или просторный чердак, используемый для хозяйственных целей. При этом предпочтение лучше отдавать ломаной разновидности.
  • 3. На чердаке можно устраивать вентиляцию, отопительную систему и систему кондиционирования.
  • 4. Возведение этой конструкции не требует особого оборудования или техники.
  • 5. При выборе соответствующего угла осадки не задерживаются на скатах.
  • 6. Элегантный, красивый экстерьер. Можно воплощать смелые архитектурные фантазии.
  • 7. Экономичность – более выгодным в этом плане является лишь односкатная крыша.
  • 8. Ремонт можно проводить даже самостоятельно, причем при минимальных затратах.

Недостатки

  • 1. Угол наклона, высота кровли зависят от общей площади дома. Значительные размеры требуют расхода большого количества строительных материалов.
  • 2. При переоборудовании подкровельного пространства в мансарду должна быть увеличена общая высота конструкции, а также количество стропил. При этом они непременно дополнительно усиливаются. В результате значительно увеличиваются финансовые расходы.
  • 3. Мансарда должна быть оснащена слуховыми окнами, что усложняет конструкцию кровли.

ВЫВОДЫ:

  • Двускатная кровля проста, надежна и практична.
  • Она состоит из двух расположенных под определенным углом скатов и двух треугольных торцов.
  • Скаты могут быть ровными или ломаными.
  • Различают несколько видов двускатной кровли: ломаную, симметричную, асимметричную.
  • Угол наклона выбирается в зависимости от типа кровельного материала и погодных особенностей конкретного региона.
  • Основной деталью всей конструкции является система стропил – легкая и одновременно прочная.
  • Используют два вида стропил: наслонные и висячие.
  • Основными плюсами кровли с двумя скатами являются функциональность, простота монтажа и надежность.
  • Главный минус: усложнение конструкции и увеличение затрат при устройстве мансарды.

Как провести расчет стоимости строительства двухскатной крыши смотрите в видео ролике.

Устройство стропильной системы двухскатной крыши – конструкция и монтаж своими руками

Правильно сконструированная и собранная согласно технологии, крыша служить барьером, предотвращающим проникновение внутрь дома холодного воздуха и влаги. Снаружи невооруженным взглядом мы видим только малую часть конструкции – кровельное покрытие. Но каркас крыши, который является наиболее важным компонентом, выполняет основные опорные функции и принимает на себя воздействие ветровой и снеговой нагрузок.

Чтобы он не деформировался в результат эксплуатации, необходимо правильно рассчитать величину сечения его элементов и определить расстояние между ними с учетом веса кровельного материала, уклона и климатических условий. В этой статье мы расскажем, что собой представляет стропильная система двускатной крыши дома, из чего она состоит, как проектируется и собирается своими руками.

Что такое стропильная система?

Стропильная система для двускатной крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов, которые в совокупности составляют каркас конструкции.

Она изготавливается из древесины или металла в соответствии с расчетом нагрузок, которые будут воздействовать на них в процессе эксплуатации. Стропильный каркас кровли выполняет следующие функции:

  1. Придает кровельным скатам необходимый уклон. Традиционную форму в виде равностороннего прямоугольника двухскатной крыши придает именно стропильный каркас, формирующий уклон между основанием кровли и ее коньком. Расположенная под углом поверхность, позволяет снегу и воде свободно соскальзывать со ската.
  2. Распределяет нагрузку от веса кровельного пирога. Вес кровельного пирога с учетом снеговой нагрузки может достигать до 500 кг/м2, поэтому двухскатная кровля подвергается интенсивной нагрузке особенно в зимний период. Стропила двускатной крыши равномерно распределяют вес, который на них ложиться, а затем передают нагрузку на несущие стены и фундамент дома.
  3. Служит основой для крепления термоизоляции и кровельного материала. Стропильный каркас кровли служит своеобразным скелетом конструкции, вокруг которого строится ее «тело». Между стропильных ног должна устанавливаться термоизоляция, а на обрешетку фиксируется кровельное покрытие, которое защищает от проникновения влаги.

Обратите внимание, что конструкция стропильной системы двухскатной крыши достаточно сложна для проектирования и сборки, особенно если у мастера не хватает опыта. Ведь чтобы она была способна выдерживать интенсивные нагрузки, нужно правильно рассчитать сечение стропил и шаг стропил, учитывая уклон и длину скатов, используемый кровельный материал, а также составить чертеж, по которому будет выполняться сборка.

Конструкция двухскатной крыши

Виды стропильных систем

Стропильные системы отличаются по многим факторам, их состав зависит от особенностей планировки деревянного или кирпичного дома, совокупного веса кровельного пирога, материала, из которого изготавливается каркас, а также вида кровельного покрытия.

Важной характеристикой конструкции считается их несущая способность, определяющая, какой вес они могут выдержать без деформации. По характерным особенностям различают следующие виды стропильных систем:

Наслонная

Стропильным каркасом наслонного типа называют каркас, стропила которого имеют 2 точки опоры. Верхний конец ноги опирается на коньковый прогон, устанавливаемый на вертикальные стойки, закреплённые на внутренних стена. А нижним концом она устанавливается на мауэрлат.

Сборка стропильной системы наслонного типа на двухскатную крышу возможна, только если внутри дома располагается не менее 1 несущей перегородки или капитальной колонны. Такую конструкцию часто называют безраспорной, потому что вторая точка опоры стропил компенсирует распирающую нагрузку на стены дома, которую предполагает висячая схема установки каркаса.

Стропильные ноги наслонного типа испытывают нагрузку только на изгиб, который можно ликвидировать различными подкосами. Наслонная стропильная система позволяет перекрывать дома шириной до 14 метров.

Наслонная система двускатной кровли

Висячая

Висячая стропильная система отличается тем, что ее стропила опираются только нижним концом на мауэрлатный брус, установленный на наружные несущие стены. Верхний конец стропильных ног такой конструкции ни на что не опирается, а как бы висит в воздухе, из-за чего возникает 2 типа нагрузки: на изгиб и на распирание.

Распирающая нагрузка такой схемы расположения элементов на наружные стены настолько велика, что компенсировать ее приходится с помощью многочисленных ригелей и завязок, за счет которых происходит завязывание стропильных пар между собой.

Устройство двускатной крыши с висячими стропилами состоит из треугольных ферм, жесткая форма которых не подвергается нагрузкам. Считается, что сложность висячей схемы крепления стропил намного выше.

Стропильная система двухскатной крыши своими руками монтируется без труда, если правильно рассчитать шаг стропил, то есть расстояние между стропилами и величину их сечения.

Висячая стропильная система двускатной кровли

Комбинированная

Сочетая в себе лучшее от той и другой системы, признана самой надежной. Применяют ее в случаях, когда внутри помещения в качестве опоры внутри дома используются не стены, а колонны. Тогда висячие и наслонные стропила можно чередовать, чтобы усилить конструкцию за счет дополнительных элементов, не увеличивая расход строительных материалов.

Комбинированная стропильная система

Важно! Скользящая стропильная крыша – еще одна разновидность каркаса, которая отличается тем, что стропильные ноги устанавливают на мауэрлат не с помощью жесткого крепления, а используя подвижную опору. Скользящее крепление позволяет кровле менять в пределах запаса хода размеры в процессе усадки деревянного дома.

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 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.

Расчет (угол, нагрузка, длина)

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

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

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

Помните, что перед тем, как рассчитать стропила на крышу, нужно определиться с основными параметрами конструкции. В частности, необходимо точно знать высоту конька и уклон крыши, а также размеры перекрываемого помещения. Результатом выполнения расчета элементов крыши должен стать подробная схема стропильной системы, отражающая их размеры и углы между ними.

Формула расчета высоты конька двухскатной крыши

Рассчитываем угол наклона

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

Учитывайте, что чем круче склон, тем выше расход материалов, тем больше итоговая стоимость кровли. Обязательно во внимание принимают требования материала:

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

Технология сборки

Перед тем, как монтировать каркас крыши, необходимо выполнить расчет параметров ее элементов, основанный на вычислении совокупной нагрузки на конструкцию, а также создать подробный чертеж, отражающий его результаты.

Имея перед собой схему каркаса, качественно осуществить монтаж стропильной системы двухскатной крыши намного проще. Технология сборки конструкции подразумевает следующую очередность:

  1. Сначала на верхний пояс наружных стен, на которые будут опираться скаты укладывают мауэрлат, а на внутренние перегородки, если система наслонная, монтируют лежень. Эти элементы должны прочно фиксироваться с помощью анкерных болтов или шпилек.
  2. Затем выполняют крепление стропил. Они фиксируются с помощью гвоздей к мауэрлату, а также соединяются между собой с помощью металлической накладки. Стоит напомнить, что в стропилах изготавливают выпил под мауэрлатный брус, а не наоборот. Сначала выполняется установка стропил, располагающихся с краю, чтобы по ним выставить уровень, по которому будут выравниваться остальные пары.
  3. После установки стропил следует поставить вспомогательные опорные элементы, которые буду их поддерживать – подкосы, затяжки, схватки. Чтобы надежнее зафиксировать ригель, его конец делают с выступом в половину толщины бруса и подрубают его к стропилу, фиксируя гвоздями в нескольких местах.
  4. Поверх стропильных ног приколачивают обрешетку, на которую фиксируется кровельный материал. Материал и шаг обрешетки выбирают в соответствии с характеристиками кровельного материала и уклоном крыши.

Помните, что грамотно сконструированная и качественно собранная стропильная система – залог прочности, надежности и долговечности двухскатной кровли. Поэтому не пренебрегайте помощью профессиональных кровельщиков и проектировщиков при создании проекта кровельной конструкции для вашего дома.

Схема сборки стропильного каркаса Схематичный алгоритм сборки стропильной системы

Видео-инструкция

Конструкция и монтаж стропильной системы двухскатной крыши

Двускатная стропильная система выбирается многими собственниками жилых строений. Это обусловлено ее высокой практичностью и легкостью создания. Если тщательно изучить устройство стропильной системы двухскатной крыши, то процесс ее формирования может выполняться своими руками. Полученная конструкция отличается высокой надежностью и прочностью, а также гарантирует прекрасную защиту строения от холода и осадков.

Основные элементы системы

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши считается несложной. Она состоит из разнообразных элементов, сделанных из деревянных элементов, обладающих разной длиной, конфигурацией и сечением. К основным узлам относится:

  • Мауэрлат. Представлен брусом, обладающим сечением в форме квадрата. Для его создания обычно используется хвойная древесина. Его размеры варьируется от 10 до 15 см. Он укладывается вдоль всех несущих стен строения. Фиксируется он к ним с помощью анкеров или специальных стержней. Если сделать и прикрепить его правильно, то он будет равномерно распределять нагрузки от стропильных ног по всем стенам сооружения.
  • Стропильные ноги. Создаются из бруса, обладающего в разрезе габаритами 15х10 или 15х5 см. При их грамотном соединении формируется контур кровли, имеющий форму треугольника. Он должен быть прочным и надежным, чтобы выдерживать серьезные нагрузки от осадков и ветра. Стропильные ноги надо крепить на расстоянии друг от друга примерно в 1 м.
  • Лежень. Создается из квадратного деревянного бруса, сечение которого равно размерам мауэрлата. Он укладывается по горизонтали на несущую стену, находящуюся внутри строения. За счет него равномерно распределяется нагрузка, идущая от стоек кровли.
  • Затяжка. Этот элемент применяется, если выбирается висячая конструкция. Он устанавливается сверху полученного треугольника из стропильных ног, что обеспечивает его устойчивость.
  • Стойки. Для их создания используется квадратный брус. Они располагаются в вертикальном положении. На них приходится нагрузка от конька, после чего она передается несущей стене, находящейся внутри строения.
  • Подкосы. Монтаж этих элементов необходим, чтобы получить специальный передаточный элемент, располагающийся между стропильными ногами и разными несущими деталями. За счет надежного их соединения с затяжкой, гарантируется создание крепкой конструкции.
  • Обрешетка. Собирается из брусков или досок. Устанавливается перпендикулярно ногам стропил. Она обеспечивает передачу тяжести от кровли крыши ногам стропил. Желательно для создания этого элемента пользоваться обрезными досками. Если планируется создавать на крыше покрытие из мягких кровельных материалов, например, битумной черепицы, то непременно обрешетка должна быть сплошной.
  • Конек. Он представлен самым верхним элементом всей крыши. За счет него соединяются два ее ската. Его сборка осуществляется за счет соединения ног стропил вверху крыши. Располагается обязательно в горизонтальном положении.
  • Свес крыши. Он выступает от каждой стены строения примерно на 40 см. Монтаж его обусловлен необходимостью защитить стены от потоков воды в результате осадков.
  • Кобылки. Обеспечивают возможность создания свеса крыши. Используются исключительно в ситуации, когда применяются короткие стропильные ноги, поэтому они удлиняются кобылками.

Важно! Шаг между ногами стропил выбирается в соответствии с тяжестью кровли, так как чем более она будет увесистой, тем меньше должен быть этот промежуток.

Таким образом, устройство стропильной системы двускатной крыши считается достаточно простым, поэтому сделать эту конструкцию своими руками несложно.

Виды конструкций

Правила и особенности монтажа данной конструкции зависят от выбранной разновидности.

Виды стропильной системы двухскатной крыши:

  • Симметричная. Она считается простой, поэтому встречается наиболее часто. Может создаваться такая стропильная система двухскатной крыши своими руками, так как надо пользоваться только стандартными элементами. Если установка будет выполнена правильно, то гарантируется получение прочной и долговечной конструкции. В ней присутствует симметрия, поэтому все нагрузки распределяются равномерно по мауэрлату и несущим стенам строения. При грамотном определении сечения бруса обеспечивается получение запаса прочности крыши. Стропила не будут пригибаться, а также допускается в разных участках конструкции устанавливать подпорки и распорки.
  • Ассиметричная. Здесь один угол обладает наклоном больше 45 градусов. Такое устройство позволяет снизить площадь жилой недвижимости, которая остается неиспользованной во время проживания. Такое устройство считается достаточно сложным, так как за счет наличия асимметрии нагрузки распределяются неравномерно. Поэтому прежде, чем построить такую крышу, следует выполнить точные расчеты.
  • Ломаная. В ней излом может располагаться снаружи или внутри. Используется этот вариант при необходимости получить второй этаж, располагающийся под крышей, подробнее читайте: мансардная ломаная крыша. Сложности в процессе создания такой конструкции заключаются в необходимости осуществлять трудные и специфические расчеты.

Все варианты обладают своими особенностями, поэтому предварительно оцениваются их характеристики. Если планируется монтаж стропильной системы двухскатной крыши своими руками, то выбирается простая симметричная конструкция.

Важно! Основой для получения идеального результата являются грамотные расчеты, причем если они будут неправильными, то крыша не будет надежной и долговечной, а также будет опасно проживать в таком доме.

Как выбрать материал для создания системы?

При выборе материала учитываются правила:

  • стропила создаются исключительно из качественной древесины, на которой отсутствуют какие-либо гнилые участки, повреждения, сучки или иные недостатки;
  • для формирования обрешетки приобретаются обрезные доски;
  • вся древесина должна быть хорошо обработана антисептиками и антипиренами.

Важно! Допускается наличие сучков, но их длина не может быть больше, чем 1/3 толщины используемого бруса.

Правила расчета

Чтобы сделать стропильную систему двухскатной крыши надежной и качественной, предварительно уделяется много внимания грамотным расчетам. Они должны затрагивать все элементы будущей конструкции:

  • Расчет нагрузки. На любую систему влияет два вида нагрузки. Постоянные будут регулярно воздействовать на конструкцию, а сюда относится вес от кровельного покрытия крыши, обрешетки, теплоизоляционного материала, гидроизоляции, доборов и материалов для отделки, используемых для мансарды. Обычно такая нагрузка равна 40 кг/м. кв. Переменные нагрузки могут обладать разной силой, так как к ним относится ветер, воздействие снега и интенсивность осадков. Для расчета нагрузки умножается ветровая нагрузка конкретного региона на специальный поправочный коэффициент.
  • Определение угла наклона. Крыша с двумя скатами может обладать разным углом наклона, причем определяется он используемым кровельным материалом. Если монтируется мягкая кровля, то для нее выбирается наклон в пределах от 5 до 20 градусов, угол наклона для профнастила или металлочерепицы варьируется от 20 до 45 градусов.
  • Расчет снеговой нагрузки. Зимой на крыше может скапливаться большое количество снега. Чтобы не возникало никаких проблем с конструкцией, каркас должен выдерживать эти нагрузки. Для расчета требуется вес снега умножить на поправочный коэффициент.
  • Определение шага стропил. Промежуток между этими элементами обычно выбирается в пределах от 60 до 100 см, а окончательный выбор зависит от кровли и веса крыши.
  • Определение длины стропил. Для этого рекомендуется пользоваться стандартной теоремой Пифагора.
  • Определение сечения стропил. На этот параметр влияет несколько важных факторов: нагрузки на крышу, вид используемых материалов, длина стропильных ног, а также шаг между ними.

Важно! При расчете нагрузок дополнительно учитывается возможность возникновения шторма или торнадо, так как если дом располагается в регионе, где могут появляться такие нагрузки, то делается для крыши запас прочности, читайте подробнее: расчет стропильной системы двухскатной крыши.

Виды стропил

Перед непосредственными работами по созданию двускатной крыши своими руками следует сделать специальный план, в котором будет содержаться чертеж и раскладка всей конструкции. При этом учитывается, какие стропила будут применяться, так как могут использоваться виды:

  • Висячие. Подходят для небольших строений. Их установка заключается в фиксации ноги к несущей стене сооружения, а также к коньковому прогону. Особенностью использования этих элементов является то, что на стропильные ноги воздействует распирающее усилие, а для снижения этого влияния используются затяжки. Они могут быть сделаны из древесины или металла.
  • Наслонные. Подходят для крыши, обладающей любой формой и размерами. Наслонная конструкция используется совместно со стойками и лежнем. Лежень укладывается параллельно закрепленному мауэрлату, поэтому на него переходит определенная часть нагрузки. Это позволяет приклонить друг к другу ноги стропил, которые дополнительно поддерживаются стойкой.
  • Комбинированные. Они применяются при использовании необычных конфигураций двускатных крыш.

После определения основных параметров конструкции, начинается расчет нужного количества материала. Далее можно приступать к непосредственному созданию стропильной системы.

Монтаж конструкции

Стропильная система двухскатной крыши своими руками создается только после предварительного формирования чертежей и планов. Схема будущей контракции должна быть четкой и правильно рассчитанной. Для этого рекомендуется пользоваться специальными компьютерными программами.

Важно! При наличии денежных средств допускается обратиться в специализированные строительные компании для правильного расчета.

Монтаж стропильной системы двускатной крыши делится на последовательные этапы:

  • К стенам строения фиксируется мауэрлат. Его монтаж производится по всей их длине. Если дом сделан из бревна, то мауэрлат выступает в качестве его верхнего венца. Если для строения выбран ячеистый бетон или кирпич, то монтируется он сверху несущей стены по всей ее длине. Требуется сращивать мауэрлат, для чего брусья запиливаются под прямым углом и соединяются болтами. Крепиться он может со смещением на сторону стены или по ее центру. Укладка производится на слой гидроизоляции, для чего обычно используется рубероид.
  • Создание стропильных ферм. Для этого допускается на крыше заняться установкой брусьев или сформировать конструкцию на земле, после чего она поднимается на крышу. Часто выбирается второй вариант, так как на крыше дома выполнять работы затруднительно. Но для поднятия сделанной конструкции придется пользоваться спецтехникой. Перед соединением ног стропил проверяется правильность их размеров и расположения.
  • Крепление стропильных ног. Сформированные пары поднимаются на крышу, после чего укладываются на мауэрлат. Для грамотного выполнения работы делаются снизу ног специальные запилы. Процесс начинается с торцов крыши, располагающихся противоположно друг к другу. Для получения идеального результата при установке элементов применяются временные крепежи. Между зафиксированными парами натягивается веревка, делающая монтаж последующих элементов упрощенным. Монтируются все стропильные ноги, причем проверяется правильность шага между ними. Далее устанавливается специальная опора конька. Все дополнительные элементы, используемые в стропильной системе, фиксируются вырубкой и скобами. Допускается удлинять стропильные ноги при необходимости.
  • Установка конька. Он создается с помощью грамотного соединения сверху всех стропильных ног. Для его формирования применяются разные методы, причем допускается для этого пользоваться опорным брусом или можно работать без него. Если используется брус, то допускается накладывать конек на него или применять метод врубки.
  • Стропильная система считается сделанной, но чтобы она была прочной и надежной, требуется капитально закрепить все элементы, поэтому устраняются все временные крепежи, на место которых применяются качественные изделия для фиксации всех частей системы.
  • Монтаж обрешетки. Данная конструкция предназначается для легкого перемещения по крыше, а также служит основанием для укладки кровли. Ее вид и параметры зависят от выбранной кровли. Сплошная обрешетка создается, если выбирается мягкая кровля. Обрешетка для металлочерепицы имеет расстояние между досками в пределах 35 см. Для обрешетки под профнастил или шифер этот параметр равен 44 см.

Видео по теме:

Таким образом, если грамотно подойти к работе, то можно самостоятельно получить действительно качественную и долговечную стропильную систему. Она будет прочной и надежной, а также легко справляющейся со всеми нагрузками и воздействиями за счет предварительного расчета всех ее параметров. Требуется только выбирать качественные материалы, грамотно производить расчет и точно следовать правильной последовательности действий.


Смотрите также