Стропильная система двухскатной крыши

Правила изготовления стропил в зависимости от типа крыши

Двускатная крыша

По действующим в строительстве правилам, угол наклона двускатной крыши не должен быть больше 90 градусов. При определении оптимального наклона необходимо учитывать погодные условия местности. В регионах, где выпадают сильные осадки, рекомендуется устанавливать крутые скаты. Для регионов с преобладанием сильных ветров больше подходят пологие кровли, которые помогут свести к минимуму давление на постройку.

Чаще всего для объектов выбирают конструкцию двускатной крыши, имеющей угол наклона 35-45 градусов. Это оптимальный вариант с точки зрения расхода стройматериалов и распределения нагрузки по периметру строения. Но нужно учесть, что в чердачном помещении воздух будет оставаться холодным, поэтому при всем желании не получится превратить его в жилую комнату.

При изготовлении двускатной крыши используют наклонную и висячую стропильную систему.

Шатровая крыша

У этой конструкции крыши площадь каждого ската одинакова, как и угол наклона. Одна из особенностей конструкции состоит в том, что здесь не предусмотрен коньковый прогон, крепление стропил осуществляется в одной точке. Из-за этого изготовить такую кровлю под силу только опытным строителям.

Решение о создании шатровой крыши будет правильным, если соблюдаются два условия:

• Объект имеет форму квадрата;
• В центре постройки находится несущая опора или стена, которую можно использовать в качестве опоры для стойки, выполняющей роль поддержки для стыков стропильных ног.

В принципе при изготовлении шатровой крышей можно обойтись и без стойки. Однако в этом случае придется укрепить ее при помощи дополнительных модулей, функцию которых возлагают на стойки затяжки.

Вальмовая крыша

Стандартный вариант кровель этого типа включает в себя накосные стропила, которые монтируют к углам постройки. У этой крыши скаты должны иметь угол наклона не более 40 градусов. При изготовлении прогонов они должны устанавливаться с усилением, поскольку им приходится подвергаться серьезным нагрузкам. Для создания подобных элементов чаще всего используют сдвоенные доски и прочный брус.

В тех местах, где будут стыковаться детали, необходимо установить опору в виде стойки, которая поможет повысить надежность сооружения. Перед установкой опоры необходимо сделать отступ, равный 1/4 длины больших стропил от конька. Там, где располагаются фронтоны двускатной крыши, монтируют укороченные стропила.

При изготовлении стропил для четырехскатной кровли могут использоваться длинные и диагональные элементы. Тогда под стропила придется установить вертикальную стойку, которая будет выполнять роль опоры для балки перекрытия. Это может быть и шпренгель — балка, которую устанавливают в углу крыши и закрепляют на смежных стенах. При изготовлении шпренгельной фермы ее обязательно нужно укрепить при помощи подкосов.

Ломаная крыша

Подобный тип кровли выбирается в тех случаях, когда изготавливается просторная мансарда. В этом случае процесс монтажа стропил можно провести в три этапа:

1. Установка П-образной конструкции. Ее делают из опор для прогонов, которые будут служить поддержкой для стропильных ног. В качестве основания конструкции используют балки перекрытия.
2. Монтаж прогонов в количестве не менее 3 штук. Из них 2 элемента нужно закрепить по углам П-образного каркаса, а оставшийся прогон фиксируют по центру мансардного перекрытия.
3. Заключительным этапом является установка стропильных ног.

Элементы стропильной конструкции

Строительные нормы требуют использования в конструкции стропильной системы определенных элементов, каждый из которых выполняет свою функцию:

• Мауэрлат. Главный элемент кровли. Он выполняет функцию фундамента крыши, устанавливается по периметру стен и равномерно распределяет нагрузку, не позволяя строению опрокинуться. Чаще всего для создания мауэрлата используется брус. Если стропила изготавливают в деревянном доме, то в качестве него используют верхнюю обвязку стены.
• Стропильные ноги. Важный элемент конструкции, который помогает поддерживать вес кровельного пирога. Пространство между стропилами должно быть заполнено теплоизолятором, а сверху на него устанавливается обрешетка.
• Прогоны. Это обычные брусья, которые укладывают горизонтально вдоль кровли. Они выполняют функцию опоры для стропильных ног. В строительстве используют несколько типов прогонов: коньковый, который располагается на самом верху кровли и помогает стропилам сохранять устойчивость, и боковые, которые располагаются в самом центре стропильных ног.
• Стойки. Выглядят как дополнительные упоры для конька и стропил. Их главная задача — взять на себя часть веса конструкции.
• Подкосы. Представляют собой наклонные брусья, которые служат подпорками для стропильных ног. Они помогают повысить жесткость и прочность сооружения.

Выравнивание выступающих частей матиц.

2. Монтаж стропильных ферм.

Разбираем первую стропильную ферму. Используя её детали в качестве шаблонов, заготавливаем необходимое количество деталей для остальных ферм. Также заготавливаем необходимое количество кобылок — из доски сечением 5см на 10см длинной 1метр.

Оформление свесов

Свесы кровли, как фронтонные, так карнизные, кроме чисто декоративной функции предназначены для защиты стен и фундамента от воды или снега. Их размеры обычно составляют 50–60 сантиметров. Оформление свесов производится различными материалами:

• доска строганая, устанавливаемая встык или внахлёст;
• вагонка шпунтованная;
• вагонка блок-хаус;
• листовой пластик;
• листовой профилированный или гладкий металл;
• готовые изделия из металла или пластика — софиты.

Способов устройства свесов несколько:

1. По стропилу. В этом случае подшивка пространства под кровлей на свесе производится с креплением непосредственно к выступам балок.
2. По стропилу внутри. К стропильной ноге крепятся планки, к которым подшивается доска. Нижняя часть стропила остаётся открытой, а проём под крышей закрывается.
3. В короб. Для такого способа от конца стропила устанавливается планка перпендикулярно стене. Вторая планка устанавливается на стене и крепится к стропилу. Иногда между ними устанавливается укосина. Подшивка выполняется к этим планкам.

По подшивке нужно выполнить вентиляционные отверстия. Они могут быть любого размера, но крупные необходимо закрывать мелкоячеистой сеткой из любого материала. Это позволяет избежать проникновения в подкровельное пространство птиц и вредных насекомых. Софиты продаются с уже готовыми вентиляционными решётками.

Вентиляция и устраивается только на карнизных свесах, для фронтонных выступов она не нужна.

При отделке софитами вентиляционные отверстия сверлить не нужно — они уже сделаны на заводе-изготовителе

Нюансы при строительстве сарая

При строительстве крыши сарая стропильные ноги крепят к несущим стенам или к мауэрлату. Для увеличения длины применяют так называемые кобылки – бруски для свеса.

В зависимости от типа постройки используют три вида стропильных ног. Они по разному передают нагрузку стенам и фундаменту:

• Скользящие стропила применяют для строительства сарая из бруса.

  Верхняя их часть закреплена жестко. Нижняя – имеет свободное крепление на металлический элемент (так называемую скользячку).

  Такой крыше не страшна усадка здания. Она имеет возможность опуститься, не деформируясь.

• Наслонные стропила ставят на кирпичную или блочную конструкцию, имеющую внутренние перегородки. Такая конструкция плохо адаптирована под нагрузки.
• Висячие стропила не имеют дополнительных опор. Всю нагрузку они передают внешним стенам. Стропильную ферму собирают на земле и поднимают наверх уже в готовом виде.

Во время монтажа стропильных ног сначала устанавливают фронтонные и тыльные, а потом, ориентируясь на протянутую леску, и остальные.

Затем устанавливают дополнительные свесы (кобылки) и последней обрешетку.

Самостоятельный монтаж стропильной фермы

Перед началом работы требуется провести расчёт стропильной системы, количество стройматериала, теплоизоляции и других дополнительных расходных материалов.

Монтирование производиться по такому алгоритму:

• Делаем модель, по которой будете собирать конструкцию. Для этого требуется наличие двух досок, которые соответствуют длине строп, соединить их нужно гвоздями с одного края.
• Получите конструкцию, которою называют «ножницами».
• Монтируем вторую модель, с помощью которой будут установлены запилы на стропах. Для этого шаблона понадобиться фанера.
• Вырезаем запилы специального назначения на стропилах. Соединяем их под углом уклона ската. Получившийся шаблон треугольной формы крепим к мауэрлату.
• Вначале монтируем две боковые фронтовые стропы.
• Протягиваем кабель меж этих вершин стропил. Обозначим этим конёк, а также точки остальных стропил, которые будут располагаться в промежутках.
• Поднимаем и монтируем оставшиеся стропила
• Для громоздкой конструкции используем дополнительные укрепляющие подкосы и подпоры.
• Устанавливаем коньковые брусья.

Для монтажа правильной и надёжной конструкции в интернете вы найдете огромное количество фото стропильной системы с пошаговым руководством действий.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Схема двускатной крыши

Составляющие системы и их назначении:

• Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
• Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
• Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
• Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
• Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
• Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
• Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.

Разница в конструкции наслонных и висячих стропил

Устройство и возведение мауэрлата

Для того чтобы понять, как правильно возвести двухскатную кровлю соими руками, следует разобрать поэтапно метод возведения крыши с наслонными стропилами, а также с чердачным помещением собственноручно. Сначала нужно установить на продольные стены дома верхние обвязки (мауэрлата). Мауэрлат держит на себе всю конструкцию, именно с его помощью равномерно распределяют нагрузку на стены и фундамент.

Мауэрлат производится из бруса или досок. При этом необходимо использовать брус с размером сечение пятьдесят на сто пятьдесят или сто пятьдесят на сто пятьдесят миллиметров. При этом предварительно брус и доски обрабатываются защитными средствами для долгого сохранения от возгорания, а также чтобы защитить их от возможного гниения.

Мауэрлат можно возвести следующими способами:

• катаную проволоку нужно вмуровать в кирпичную кладку, с помощью которой брус крепится к стене;
• в кладку нужно вмуровать шпильки, диаметр которых должен составлять не меньше двенадцати миллиметров;
• на стене, сверху устанавливается монолитная балка из бетона, в которой должны быть вмурованы шпильки из стали.

Расстояние между шпильками должно составлять не больше ста двадцати миллиметров. Крепежный элемент должен составлять в высоту от двадцати до тридцати миллиметров выше, чем вся гидроизоляция вместе с брусом, в котором должно быть уже подготовленное отверстие. Брус нужно одеть на шпильки, затем крепко затянуть гайками.

Подготовка к строительству

Взяться за работу по возведению стропильной системы вальмовой крыши можно и самостоятельно, при этом тщательно изучив инструкции и подобрав материалы. Для облегчения процесса лучше пригласить одного-двух помощников: так работа пойдет быстрее.

Перед тем как приступить к работам, нужно подготовить инструменты:

• строительный уровень;
• ножовка, пила, электролобзик;
• молоток, шуруповерт;
• рулетка;
• разметочный шнурок;
• строительный степлер;
• электрическая дрель;
• клепальщик-при работе с металлическими элементами;
• просечные ножницы.

Из материалов необходимо подготовить крепежные элементы, куда входят гвозди, саморезы, анкерные болты и другие металлические крепления. При устройстве стропильной системы часто используют металлические держатели в виде опор для балок и бруса, разнообразные пластины, крепежные уголки, соединители, монтажные профили и регулируемые по высоте анкера.

Также из материалов потребуется:

• Брус с сечением 100 или 150 мм – он пригодится для обустройства мауэрлата, лежней.
• Для стропильных ног будут нужны доски и брусья с определенным сечением, которое будет рассчитано согласно нагрузочным вычислениям.
• Для прогонов, лежаков и конька понадобится брус сечением 100, 150 или 200 мм.
• Для затяжек и ригелей нужны доски.
• Также брус пригодится для обустройства деталей шпренгельной опоры.
• Доски размером 50х100 мм, 25х100 мм необходимы для создания подкосов, ветровых и торцевых балок, обрешетки.

Опытные строители рекомендуют заменить рулетку для измерений на другое приспособление. Они предлагают использовать измерительную рейку. Для этого берут рейку шириной 50 мм и наносят на нее шкалу размеров.

Предварительные расчеты

Стропильная система крыши

Рассчитываем оптимальную длину стропил. Стандартная длина изделий фабричного изготовления составляет 450 или 600 см. При необходимости длину стропил можно изменять.

Для определения оптимального сечения бруса нужно знать следующее:

• длину стропил;
• шаг монтажа элементов;
• расчетные показатели будущих нагрузок.

Необходимая информация приведена в следующей таблице.

Таблица 1. Выбор шага установки стропил в зависимости от их длины и сечения

Остальные элементы кровельной системы должны иметь такие сечения:

• мауэрлат – 10х10 либо 15х15 см. Также допускается монтаж мауэрлата из бруса сечением 10х15 см;
• диагональные стропильные ноги и ендовы – 10х20 см;
• затяжки – 5х15 см;
• прогоны – 10х10, 10х20 см;
• подкосы – 10х10 или 15х15 см;
• подшивочные доски – 2,5х10 см;

• ригели – 10х15 или 10х20 см.

Зная длину и сечение стропил, а также шаг их монтажа, вы с легкостью рассчитаете нужное количество элементов, ориентируясь на длину стены строения.

Расчет стропильной системы

Дополнительно должен быть выполнен расчет стропил на прогиб. То есть нужно узнать, насколько стропила смогут прогнуться, пока не сломаются. К примеру, при конструировании мансардной кровельной конструкции расчет фермы надо сделать так, чтобы прогиб составлял не более 1/250 от протяженности участка, который подвергается давлению.

Расчет стропильной системы

Исходя из вышесказанного, если длина стропил равна 500 см, максимально допустимое значение прогиба составит 0,2 см. Показатель кажется несущественным, но в случае его превышения прогиб кровли будет зрительно заметен, да и на надежности конструкции это отразится не лучшим образом.

Стропила односкатной крышиПо возможности, проектируя дом, желательно сделать так, чтобы длина стропил не превышала 6 метровДля определения длины стропила воспользуйтесь теоремой ПифагораРасчет сечения стропил зависит от материала кровли

Схема стропил

Тип стропильной системы выбирают в зависимости от проектного решения относительно кровли. Владельцы, принявшие решение сделать стропила для крыши своими руками, чаще всего выбирают двухскатную конструкцию. В таком случае стропильные ноги являются не чем иным, как сторонами треугольника (детальнее: «Стропила для двухскатной крыши«). 

При монтаже стропил их балки упираются в стены, которые выступают в качестве жесткой опоры. При этом стропильные ноги равномерно монтируют вдоль длины крыши с шагом от 0,6 до 1,2 метра. В данной конструкции не предусмотрен вынос балок за пределы строения. Для того, чтобы атмосферные осадки не попадали на стены, к стропилам наращивают так называемые кобылки, представляющие собой дополнительную консольную часть. 

Какая конструкция более экономически выгодна?

Стоимость – немаловажный аргумент для самостоятельного строителя. Естественно, цена сооружения у обоих типов стропильных систем не может быть одинаковой, потому что:

• В строительстве наслонной конструкции для изготовления стропильных ног используется доска или брус небольшого сечения. Т.к. наслонные стропилины имеют под собой две надежные опоры, требования к их мощности ниже, чем в висячем варианте.
• В строительстве висячей конструкции стропила выполняют из толстого бруса. Для изготовления затяжки требуется аналогичный в сечении материал. Даже с учетом отказа от мауэрлата расход будет ощутимо больше.

Сэкономить на сортности материала не получится. Для несущих элементов обоих систем: стропилин, прогонов, лежней, мауэрлата, бабок, стоек нужен пиломатериал второго сорта.

Для ригелей и затяжек, работающих на растяжение, потребуется первый сорт. В изготовлении менее ответственных деревянных накладок может применяться третий сорт. Без подсчета можно сказать, что в сооружении висячих систем дорогой материал используется в большем объеме.

Висячие фермы собирают на открытой площадке рядом с объектом, затем транспортируют в собранном виде наверх. Для подъема увесистых треугольных арок из бруса потребуется техника, за аренду которой придется платить. Да и проект для сложных узлов висячего варианта тоже чего-то стоит.

Видео-инструктаж по устройству стропильной конструкции висячей категории:

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

Методов сооружения стропильных систем для крыш с двумя скатами на самом деле гораздо больше.

Мы описали лишь базовые разновидности, которые в реальности применимы для небольших дачных домиков и построек без архитектурных затей. Однако представленной информации достаточно, чтобы справиться со строительством простой стропильной конструкции.

Конструкция двускатной крыши

Вариант с двумя наклонёнными поверхностями представляет собой самую простую конфигурацию, применяемую для возведения каркаса. Опираться он может на внешние стены и на центральную (если она есть). В первом случае свод образует мансардное помещение, которое легко задействовать для расширения полезной площади.

Жесткость двускатному типу придают треугольные секции, получаемые при сборке стропильного узла. В него входят:

1. Мауэрлат — основа, укладываемая на внешние стены. Как правило, его изготавливают из деревянных брусков большого сечения. Их неподвижно закрепляют анкерными болтами. На мауэрлат крепят стропила и он переносит массу перекрытия на стены домостроения.
2. Лежень используют при возведении перекрытия большой площади. Это брус наподобие мауэрлата, который размещают на внутренних стенах. В него упирают подкосы и стойки для придания жёсткости.
3. Подкосы. Небольшие по длине бруски, устанавливаемые под наклоном. Они формируют треугольники, которые обеспечивают узлам перекрытия устойчивость и повышают жёсткость.
4. Стойки. Эти элементы размещают вертикально. Они принимают вес перекрытия, равномерно распределяя усилия на опорные поверхности.
5. Затяжки. Горизонтальные балки, соединяющие стропила. Служат для усиления каркаса и снижают распирающие нагрузки, действующие на основание.
6. Стропила. Брусья, состыкованные под углом друг с другом и формирующие скат. При значительной длине элементы составляют из нескольких единиц, формируя жёсткую балку. Количество таких ферм и шаг между ними зависят от длины дома. Обычно промежутки между балками делают от 0,6 до 1,2 м. Расстояние зависит от общего веса перекрытия, ветровой и снеговой нагрузки.
7. Конёк. Элемент располагают в точке пересечения скатов. Для обеспечения жёсткости опирают его на вертикальные опоры. По краям к нему прибивают края стропил. Если площадь небольшая, допускается использование досок вместо цельного бруска. Их прибивают вверху ската с двух сторон.

Пошаговая инструкция по монтажным работам

Сразу следует оговориться, что возможные ошибки при сооружении кровли своими руками исправить будет сложно

Поэтому важно четко продумать последовательность действий и проверять качество исполнения каждого узла.. Изначально нужно выполнить следующее:. Изначально нужно выполнить следующее:

Изначально нужно выполнить следующее:

Сделать армопояс, который увеличивает жесткость и прочность здания. Сооружается он по периметру строения и особенно актуален для домов из легких бетонов и поризованных блоков. При его устройстве нужно предусмотреть установку шпилек для последующего крепления мауэрлата.

Фото 9. Готовая опалубка под заливку армопояса с армирующим каркасом и шпильками для монтажа мауэрлата

Определить длину стропил. Для этого следует подготовить 2 длинные доски (стандартная длина 6 м) и временно закрепить их к вертикальным опорам на двух противоположных стенах. Затем путем их подъема и опускания можно найти подходящее положение и высоту будущей стропильной конструкции. Лучше всего если длина стропил будет до 6 м, поскольку более длинных пиломатериалов в свободной продаже нет – их придется наращивать самостоятельно.

Технология устройства стропильной системы кровли предполагает необходимость неукоснительного соблюдения последовательности действий и всех рекомендаций. Это обеспечит надежность и долговечность не только самой крыши, но и здания в целом.

Установка мауэрлата

Мауэрлат представляет собой деревянный брус, который выступает в качестве крайней нижней опоры для стропил и укладывается сверху по периметру наружных стен. Основная его функция – распределение сосредоточенных нагрузок от точек опирания стропильных ног по все площади верхней части стеновой конструкции. Также он служит для привязки крыши к несущим стенам здания.

Фото 10. Мауэрлат, установленный на газобетонной стене поверх армопояса и закрепленный шпильками

При устройстве покрытия кровли учитывайте, что в деревянных и каркасных домах установка мауэрлата не требуется. В брусовых и бревенчатых зданиях в качестве этого элемента выступает верхний венец. Однако и техника крепления в этом случае более сложная – применяются специальные скользящие опоры. Это необходимо для обеспечения возможности небольшого смещения стропильной системы без деформации и разрушения при усадке стеновых конструкций.

Рисунок 11. Крепление стропил с помощью скользящего крепежа

В каркасных строениях мауэрлатом служит верхняя обвязка, которая фиксируется к вертикальным опорам каркаса с запилом специальными перфорированными углами, скобами или гвоздями.

Рисунок 12. Варианты крепления стропил к верхней обвязке в каркасном строении

Монтаж мауэрлата на кирпичные стены может выполняться с помощью шпилек, анкерных болтов и скоб. При использовании скоб один их край крепится к мауэрлату, а второй к деревянному бруску, который закладывается с внутренней стороны стены в кладку на высоте 3-4 рядов от верхней обвязки.

Фото 13. Крепление мауэрлата к стенам с помощью скоб

При креплении мауэрлата шпильками и анкерами используется крепеж диаметром не менее 10 мм.

Фото 14. Схема крепления мауэрлата с помощью шпилек

Заключение

Монтаж стропил является не менее важным этапом, чем остальные операции, которые приходится выполнять в процессе строительства объекта. Учитывая роль этого элемента, работу необходимо начинать с выполнения необходимых расчетов, чтобы подобрать наиболее оптимальную конструкцию. Поскольку здесь приходится учитывать тип используемого кровельного материала, а также характеристики будущей кровли, лучше всего, если вы поручите эту работу профессионалам. Так у вас не будет сомнений, что по завершении установки стропил крыша будет надежно защищать здание от внешних воздействий на протяжении многих лет.

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