Из каких элементов состоит и каких видов бывает стропильная система двухскатной крыши

Подготовка к монтажу

Прежде чем поставить стропила, их следует подготовить к монтажу. Для этого проделывается следующая работа:

• Первым делом следует проверить качество материала. Стропила должны быть ровными, без следов плесени. Также материал должен обладать определенной влажностью, которая должна составлять 10-15 процентов;
• Стропила изготовлены из древесины. Данный материал «боится» плесени, влаги, насекомых и огня. Поэтому, перед тем как ставить стропила на двухскатную крышу, их следует обработать. Для этих целей используются специальные пропитки. Чтобы стропила хорошо пропитались, их желательно предварительно очистить от пыли и грязи;
• Также следует подготовить и крепежные приспособления. Чаще всего чтобы установить и закрепить стропила на двухскатной или другой крыши используют гвозди. Кроме того, дополнительно можно применять металлические скобы, специальные планки и стальную проволоку.

Ну и конечно нельзя обойтись без инструментов. В первую очередь – это обычный набор плотника. Также понадобится электро- или бензопила. Чтобы поставить стропила вам придется передвигаться по крыше. Поэтому, между балками перекрытия нужно расположить доски. Также нельзя забывать про безопасность. Лучше всего для монтажа стропил использовать строительные леса, если их нет, то применяют лестницу достаточной высоты и прочности.

Проектирование стропильной системы

Работа над созданием стропильной системы начинается с составления проекта. Это достаточно сложное дело, требующее наличия соответствующих знаний и немалого опыта. На этом этапе должна быть оценена потенциальная нагрузка на кровлю, произведен расчет висячих стропил, подобрано оптимальное сечение стропил, расстояние между ними, определена форма фермы.

При составлении проекта необходимо:

• выбрать тип крыши и оптимальный для конкретной местности угол наклона скатов;
• выбрать кровельный материал;
• произвести детальный расчет стропильной системы с учетом местных климатических условий (ветровых нагрузок, количества осадков и т.д.).

Расчет

Нельзя недооценить важность расчетов стропильной системы двускатной крыши. В процессе проектирования необходимо вычислить полезную площадь и исходя из полученных данных решить, насколько высокими будут вертикальные стойки

В этом случае имеет значение несколько факторов.

Нагрузка

При возведении кровельной конструкции важно рассчитать максимальную нагрузку на крышу дома, на все стропила и перекрытия балками. Может понадобиться усиление стропил, тогда в проект вносятся коррективы

Например, может потребоваться использование дополнительных накладок или бруса с большим сечением, чем планировалось. Важен и вес всей стропильной системы. В этом случае расчет ведется с учетом не только сечения пиломатериалов, но и плотности и влажности древесины, определяется расстояние шага между стропилами.

На сегодняшний день существует специальная классификация нагрузок на кровельную систему:

1. Основная нагрузка касается веса стропильной конструкции, температуры нагрузки, снеговых и других погодных факторов.
2. Дополнительная нагрузка касается расчетов влияния ветра и гололеда.
3. Форс-мажорные нагрузки связаны с техногенными обстоятельствами (современная кровля должна выдержать все).

Уклон

Важно грамотно рассчитать угол наклона скатов. При стандартной ширине дома в 6-8 м угол скатов составляет 45 градусов, но этого мало для пространства в мансарде

При угле наклона в 60 градусов конструкция обойдется дороже, но вся крыша будет выполнена удачней. При 45 градусах наклона можно выбирать любые кровельные материалы. Если двускатная крыша изначально планируется асимметричной, то в чердачном пространстве можно спокойно обустроить жилую мансарду, но для этого надо посчитать полезную площадь. Выбирается обычно стандартная двускатная крыша. При этом важно учесть нагрузки на крышу из-за ветра и снега. При увеличении угла наклона скатов увеличится и расход материалов. Но и эксплуатационные характеристики такой кровли будут выгодно отличаться. Если планируется возвести двускатную крышу с неравными углами скатов, то все работы можно выполнить в оригинальном дизайне. Тем не менее, при проектировании лучше отталкиваться от классической конструкции в виде симметричной кровли с равнобедренным треугольником в основании.

Шаг

Шаг стропил, используемый при создании крыши, является одним из основополагающих при возведении конструкции. Существует зависимость шага стропильной системы от кровельного материала. В качестве последнего используется профнастил, шифер, мягкая кровля или металлочерепица.

Шифер для кровли используется повсеместно. Этот кровельный материал отличается относительной прочностью, невысокой стоимостью и устойчивостью к температурным перепадам. Однако материал обладает определенным весом, соответственно, необходимо обеспечить крышу мощной стропильной системой. Стоит учесть, что для шиферной кровли должно быть не менее трех точек опоры (по центру и по краям).

В последние годы достаточно большое распространение среди кровельных материалов получила металлочерепица. Материал прост в монтаже и отличается привлекательным внешним видом. Металлические листы для кровли удобно использовать, так как они имеют малый вес. В связи с этим расстояние между стропилами может быть большим (например, 600-950 мм с сеченным брусом 150х50 мм).

Покрытие из профнастила может быть выполнено из оцинкованного стального листа со специальным защитным покрытием (от внешних погодных воздействий). Современный профнастил отличается по цвету, ширине гофры. Внешне такое покрытие отличается по дизайну. Шаг между стропилами под профнастил будет зависеть от вида профиля, от углов наклона и конфигурации крыши. Для стропильной системы в этом случае используется брус сечением 50-75 мм. Это может быть и доска 20-50 мм шириной.

Составление схемы

В зависимости от особенностей кровли (одно- или двускатная, форма и т. п. ) составляется проектная документация.

Эта работа проходит в несколько этапов:

• составляется эскиз будущей кровли (на этом этапе чертеж должен иметь готовый вид кровли с проработкой стилевого оформления строения);
• прорабатываются основные кровельные элементы (на чертеже отображается степень нагрузки и количество материалов);
• схема отображает строительство кровли.

Стоит учесть, что отличия в скатных конструкциях связаны с типом стропил (висячие или наслонные), с неравномерностью углов наклона, с размерами свеса карниза. Также стоит учесть и ошибки при проектировании. Одной из наиболее распространенных из них считается ошибка с расчетом расходования материалов на весь комплекс. Процесс составления чертежных схем лучше всего доверить специалистам. Кровельная конструкция возводится в соответствии с принятыми строительными нормами

Кроме того, важно минимизировать возможные ошибки и дефекты. Так, если выбор типа кровли и способ монтажа выбраны неверно, это послужит причиной обрушения кровельной конструкции

При неверно начерченном уклоне и его возведении есть риск увеличения нагрузки на крышу. Хотя допускаются ошибки при конструкции вентиляционных элементов. Сам по себе чертеж не должен быть сложным, однако следует соблюдать правила установки всех кровельных элементов, соответственно, они должны быть прописаны. Профессионально выполненный план кровли увеличивает безопасность конструкции.

Установка двускатной крыши своими руками

Работы по монтажу стропильной системы начинаются с установки мауэрлата.

Крепление несущего устройства на стене

Мауэрлат делают из древесины повышенной прочности — дуб, лиственница и т. д. При отсутствии таких материалов можно использовать сосну.

Брус бывает стандартной длины — 4 или 6 метров. Поэтому соединение нескольких деталей по длине неизбежно. Оно производится с запилом соединяемых концов «вполдерева», например, для бруса сечением 150х150 миллиметров выполняется выборка размером 75х150 длиной 300 мм. Концы соединяются внахлёст. Крепление производится двумя или четырьмя винтами М12 или М14 с установкой шайб большого диаметра. По такому же принципу брусья соединяются по углам. Готовая конструкция представляет собой правильный прямоугольник, который устанавливается на верхнюю плоскость стены по периметру.

Два бруса сращиваются при помощи выборки древесины на каждом из них. Затем они скрепляются болтами

Технология установки мауэрлата предусматривает его размещение строго по оси стены или со смещением в любую сторону. При этом нельзя размещать опорный брус ближе 5 сантиметров от края. Для увеличения срока службы мауэрлат следует устанавливать с прокладкой гидроизоляции по поверхности стены. Чаще всего для этого применяется рубероид.

Способы крепления мауэрлата к стене

1. Установка на анкерные болты. Идеальный вариант при монолитном исполнении стен. Резьбовые шпильки замуровываются в стену при её отливке.
2. Нагели из древесины. Их заколачивают по просверленному отверстию. При такой фиксации используется дополнительный металлический крепёж.
3. Скобы кованые. Их применяют с заранее установленными закладными деталями из древесины.
4. Шпилька или арматура. Штыри замуровываются в процессе кладки стены и выводятся через опорный брус по просверленным отверстиям. Диаметр крепёжных деталей должен быть 12–14 миллиметров, выступ над поверхностью бруса — 10–14 сантиметров.
5. Стальная проволока. Жгут из двух или четырёх проволочных жил устанавливается при кладке стены за 2–3 ряда до её окончания. Затяжка мауэрлата производится с использованием ломика. Часто применяется в качестве дополнительного крепления опорного бруса.
6. При устройстве армирующего пояса также используется крепление на шпильки или анкерные болты.

Места установки креплений должны находиться приблизительно посередине между стропильными ногами.

Параметры крыши

Непосредственно до начала строительных работ, на этапе проектирования, выполняют расчет оптимальных параметров кровли: величины угла наклона скатов, размеров сечения, частоты шага установки и схемы расположения стропил.

Ветровые и снеговые нагрузки в различных регионах нашей страны неравномерны. Рассчитать их для конкретной местности поможет СНиП 2.01.07-85. При этом специалисты рекомендуют сделать определенный запас прочности для каркаса крыши с учетом возможных пиковых нагрузок.

Кроме того, существует еще постоянная сила воздействия на стропильную систему – давление кровельного материала. В таблице приведен вес популярных покрытий, приходящийся на 1 м2 поверхности.

Различные виды материалов предъявляют и разные требования к оптимальному углу уклона скатов. Этот аспект также необходимо учитывать при проектировании крыши.

Угол наклона крыши в зависимости от материала

Не менее важен расчет шага установки и крепления стропил к мауэрлату, то есть расстояния между соседними фермами. Обычно эта величина составляет 0,6-1 м. Изменение данного показателя в большую сторону ведет к росту нагрузки на стропила и, как следствие, увеличению площади их сечения. Необходимо ставить опоры так, чтобы шаг крепления был одинаков для всех пар.

От указанных выше показателей напрямую зависит сечение стропил. К слову, прочностные характеристики древесины разных пород отличаются (наибольшей прочностью обладает клееный брус). Приведем таблицу расчета размеров сечения для стропил из хвойных сортов в зависимости от шага установки и длины опоры.

Какие элементы еще понадобятся

Двухскатная крыша считается несложной конструкцией, но чтобы возвести все правильно, следует знать все ее компоненты. В каркас, кроме самих стропил, входят и другие элементы, а именно:

1. Мауэрлат. Этот элемент системы расположен по верхнему периметру стен. Он служит для того, чтобы равномерно распределять нагрузку от двухскатной крыши. Именно в него упираются стропила. Для мауэрлата применяется брус с сечением 15 на 15 сантиметров.
2. Прогон. Это балка, которая поддерживает верхние концы стропильных пар. Здесь, как и в случае с мауэрлатом, используется деревянный брус.
3. Затяжка — элемент, использующийся в висячих системах. Затяжка соединяет нижние концы стропил.
4. Лежень – это необязательный элемент. Он представляет собой деревянную балку, которая служит основанием для упоров подкосов.
5. Стойки. Они применяются в наслонной стропильной системе. Стойки поддерживают коньковый прогон.

Также могут применяться и другие элементы. Например, для усиления всей конструкция используются подкосы, ригели и так далее. Также применяются кобылки – это удлинение стропил, которое составляет свес двухскатной крыши.

Количество кровли

Количество материала для кровли вычисляется очень просто, учитывая, что все параметры для расчетов были получены в процессе.

Рассматривая вычисления на том же примере, следует вычислить общую площадь крыши.

После этого можно узнать количество листов металлочерепицы (в данном примере), которые потребуется закупить для строительства.

Для этого необходимо получившееся значение площади крыши разделить на площадь одного листа металлочерепицы.

Как рассчитать площадь двускатной крыши:

• Длина крыши в данном примере равна 10м. Чтобы узнать такой параметр, необходимо замерить длину конька;
• Длина стропила была вычислена и равняется 3,6м (+0,5-0,7м.) ;
• Исходя из этого, площадь одного ската будет равна – 41 м2. Общее значение площади – 82 м2, т.е. площадь одного ската, умноженная на 2.

Важно: не забывать про припуски для козырьков крыши в 0,5-0,7 м

Кровельный набор

Расчет стропильной системы

Определить нужное в стропильной системе сечение бруса двухскатной крыши, можно собрав все нагрузки, воздействующие на нее: вес покрытия, обрешетки, снега, давление ветра, осадки.

Постоянные нагрузки можно определить по весу 1 м2 кровельного покрытия, обрешетки

Важно что бы вес на 1 м2 кровли был в пределах 40-45 кг

Переменные нагрузки от снега, ветра рассчитываются по табличным значениям нормативных документов СНиП, в зависимости от высоты здания, температурной зоны. Нагрузка от снега, равна его весу, умноженного на коэффициент, зависящий от уклона ската. Все эти расчеты выполняются при проекте.

А если нет проекта, и кровля возводится на небольшое здание? Нужно посмотреть на строительство дома по соседству, которое выполняется по проекту, по площади кровли одинаковой с вашей постройкой. Стропильная система двухскатной крыши послужит образцом.

Размеры бруса для стропила

На верхней точке укладывается конек, который соединяет стропила. Высота конька зависит от наклона кровли. На наклон влияет выбор материала покрытия. Минимальные размеры таковы:

• для черепичных кровель, шифера 22 гр.;
• для металлочерепицы — 14 гр.;
• ондулин — 6 гр.;
• профнастил — 12 гр.

Оптимальный угол 35-45 гр. наклона, обеспечивает быстрый сброс воды и снега. В регионах с сильными ветрами, кровли делают пологими и тогда угол наклона в пределах 20-45 градусов.

Определить высоту можно по формуле: Н=1/2Lпр*tgA. Где А угол наклона, L-ширина здания.

Рассчитать длину стропила на двухскатную крышу, можно по формуле: Lcтр=1/2Lпр*sinA.

Задача упрощается, при использовании готовой таблицы. От ширины здания и угла наклона, зависит коэффициент. Коэффициент умножить на 1⁄2 ширины здания.

Стропила изготавливают из брусков сосны или ели, сечением 50×100 мм, 50*150 мм.

Размер стропил зависит от шага. Шаг стропил меньше, устанавливается большее количество, сечение будет уменьшаться. Расстояние между стропилами у двухскатной крыши находится в диапазоне от 600 мм до 1800 мм, все зависит от конструкции крыши и используемых для её строительства материалов.

Кровля не оканчивается на уровне стен, ее продлевают на 500 мм наружу.  Стропильная нога может выступать, или наращивается доска или брусок. В таком случае влага не попадает на стену, не заливается фундамент.

Как производить крепление: основные правила

Создание надежного соединения стропил с мауэрлатом – задача довольно сложная, но вполне осуществимая при соблюдении некоторых условий.

• Крепление соединительных деталей к стропилам и мауэрлату необходимо производить качественно и прочно.
• В точках прилегания к мауэрлату запилы должны быть максимально точными для обеспечения надежности соединения. Допустимо использование различных дополнительных элементов (например, подкладок), которые со временем могут подвергаться деформации, вылетать и т.д.
• При монтаже стропил на мауэрлат, в процессе крепления к другим стропильным брусам, раскосам, растяжкам, прочим деталям используются металлические уголки, пластины, шпильки с резьбой, болты, специально предназначенные для этих целей кронштейны. Современный строительный рынок предоставляет широчайший выбор стропильных крепежей для разных видов соединений.
• При использовании болтов и гаек необходимо применять шайбы или металлические пластины, предупреждающие затопление гайки в древесном материале. Их можно заменять обрезками фанеры.

• Крепление стропил только шурупами или гвоздями допустимо лишь в течение ограниченного временного промежутка – во время монтажа стропил. Затем их необходимо заменить на крепление с помощью уголков, пластин, болтов.
• Для деревянных строений используется метод скользящего крепления к брусу мауэрлата или верхним боковым бревнам.
• Чтобы во время усадки стен стропильные ноги могли скользить по стене, используются особые детали – “салазки”. Они являются обязательным элементом, особенно при устройстве мягкой кровли или когда кровельным покрытием является дорогостоящая черепица.
• До закрепления стропила необходимо осуществить запиливание “седла” в стропило нижнего крепления на участке примыкания стропильных брусов к мауэрлату.

Такая мера обеспечит надежное прилегание к поверхности мауэрлата. В основном для подобного действия предварительно выполняется шаблон, после чего делают запилы на всех стропилах при одинаковой величине угла крыш на всех скатах. В случае разных величин угла отличия касаются и запила под мауэрлат для стропильных брусов каждого из скатов. Как правило, глубина запила составляет не более ¼ ширины стропил.

• Чтобы участки крепления стропил к мауэрлату обеспечивали устойчивость крыши к сильным порывам ветра и выдерживали нагрузки веса кровельной конструкции на мауэрлат, необходимо использовать специальные уголки на основе стали. Аналогичным способом создаются узлы укладки стропил на так называемое вертикальное кресло.
• Крепление стропил между собой в коньковом прогоне осуществляется встык, для его закрепления используют стальные пластины.
• На других участках прилегания стропил друг к другу (например, на диагональном стропиле) также требуется точное припиливание элементов для максимально плотного прилегания. Также производится закрепление с использованием уголков или пластин (выбор конкретного крепежа определяется местом соединения) и скрутка болтами.

Двускатная крыша — стропильная система под металлочерепицу

Каркас из стропил под двухскатную крышу из металлочерепицы не имеет существенных отличий от конструкций с другими укрывающими кровельными материалами.

Но, ввиду того, что металлические тонкие листы имеют малый удельный вес, стропила будут испытывать меньшую постоянную нагрузку.

Это позволяет уменьшить значение их поперечного сечения, за счет чего удастся значительно сэкономить на покупке деревянных материалов.

Для кровли под металлочерепицу оптимальный угол наклона должен составлять не менее 14 градусов.

Для кровли с двумя скатными элементами применяются следующие варианты обустройства каркаса:

Наслонные стропила под металлочерепицу.

В этом случае 2 несущие стропильные ноги скрепляются между собой при помощи лежня (горизонтально) и стойки (вертикально). Лежень укладывается параллельно мауэрлатному элементу, принимая при этом на себя часть силовых воздействий. Стропильная система под металлочерепицу воспринимают на себя только изгибающие нагрузки, что значительно влияет на подбор расчетного поперечного сечения. Такая система может применяться для зданий с большими и малыми пролетами.

Виды стропил

Висячие стропила.

В отличие от наслонных систем, в таком варианте две стропильные ноги скрепляются между собой только в коньковом узле. При этом возникают существенные распирающие усилия на несущие элементы, что ограничивает применение висячих стропил только для зданий с пролетом не более 6 м. В некоторых случаях встречается установка дополнительного связующего элемента – затяжки, принимающего на себя часть распорных нагружений.

Они могут быть выполнены из дерева или метала, а также устанавливаться внизу (выполняют роль несущей балки) или вверху треугольной конструкции. Стоит учесть, что чем выше располагается затяжка, тем большие усилия она будет воспринимать.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Для обеспечения качественной работы затяжки необходимо позаботиться о надежности скрепления с несущими стропильными ногами.

Комбинированный вариант

Используется для создания оригинальной кровельной конструкции. Включает в себя элементы как висячей, так и наслонной системы.

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

Из чего сделать стропила

При возведении любой конструкции, очень важно уделять особое внимание на качество ее элементов. Стропила для двухскатной крыши в основном, делаются из древесины. Можно приобрести уже готовые изделия или сделать все своими руками

При изготовлении стропил двухскатной или любой другой крыши используется, в основном, сосна. Эта древесина прочная, достаточно легкая, удобна в обработке и стоит недорого

Можно приобрести уже готовые изделия или сделать все своими руками. При изготовлении стропил двухскатной или любой другой крыши используется, в основном, сосна. Эта древесина прочная, достаточно легкая, удобна в обработке и стоит недорого.

Приобретая материал для изготовления стропил для двускатной кровли своими руками, следует обращать внимание на следующие нюансы:

Древесина не должна иметь места подверженные гниению.
Лучше всего, чтобы доска или брус не имели сучки.
Важно обратить внимание на влажность материала. Для стропил используется древесина с уровнем влаги не более 10-15 процентов
В этом случае они не начнут «коробиться» при дальнейшем высыхании.. Сделать стропила для двухскатной крыши можно из брусьев или досок

Какой вариант выбрать – это будет зависеть от нагрузок, которые должна выдержать конструкция. Специалисты отдают предпочтение брусьям. Но если нужно покрыть гараж или другое небольшое строение, то для стропил вполне подойдут и доски

Сделать стропила для двухскатной крыши можно из брусьев или досок. Какой вариант выбрать – это будет зависеть от нагрузок, которые должна выдержать конструкция. Специалисты отдают предпочтение брусьям. Но если нужно покрыть гараж или другое небольшое строение, то для стропил вполне подойдут и доски.