Конструкция стропильной системы простой двухскатной крыши

Крыша с двумя скатами наиболее распространенный вариант завершения коробки частного дома. При ее изготовлении важно грамотно подобрать сечения несущих элементов, выполнить надежное закрепление узлов и правильно выбрать тип конструкции. Стропильная система двухскатной крыши не имеет больших сложностей и вполне может быть изготовлена своими руками.

Классификация скатных крыш

Перечислим основные конструктивные разновидности скатных крыш.

  • Односкатные крыши Их поверхность представляет собой плоскость, опирающуюся на противоположные стены разной высоты, т.е. находится под углом к горизонту.
  • Двухскатные крыши Они состоят из двух расположенных под углом плоскостей и опираются на противоположные стены одной высоты. Пожалуй, это наиболее распространенный тип скатных крыш.
  • Ломаные крыши Разновидность двускатной крыши, в которой каждый из скатов состоит из двух расположенных под тупым углом прямоугольников.
  • Крестообразные крыши Представляют собой комбинацию нескольких обычных двускатных крыш, как бы врезанных друг в друга под прямым углом.
  • Вальмовые крыши Это четырехскатные крыши с двумя длинными трапециевидными скатами и двумя короткими треугольными.
  • Полувальмовые крыши Разновидность вальмовой крыши, иногда называемая голландской, в которой торцевые скаты не доходят до карниза. Благодаря такой конструкции дом лучше выдерживает ветер, а его фронтоны меньше подвергаются воздействию осадков.
  • Шатровые крыши Разновидность 4-скатной крыши, состоящей из четырех равных скатов треугольной формы.

    Классификация скатных крыш

Три варианта выбора доски

При выборе доски нужно отталкиваться от того, какие вам нужны размеры стропил, то есть длина и толщина. Но подходить к этому процессу можно по-разному, здесь все зависит от вашей стартовой квалификации, наличия времени и величины бюджета.

Вариант №1: берем лес кубометрами

Покупка леса сразу кубометрами считается лучшим вариантом для скромных бюджетов. Смысл в том, что вам предлагается купить доску или брус, примерно подходящие под ваши требования. Но в общей пачке будет определенный процент плохо обработанного леса и даже некондиционные доски. Поэтому берем с запасом порядка 10 %.

Строительный лес бывает разных видов.

При наличии времени все эти вопросы решаемы. Так для изготовления стропил вы в первую очередь отберете самую лучшую доску, а весь остальной лес пойдет на вспомогательные узлы, такие как прогоны, подкосы и прочие конструктивные элементы стропильной системы.

Кроме того вам придется самому готовить дерево для строительства. То есть обязательно пару раз промазать доску комплексным антисептиком и кое-где подравнять или даже снять кору. Главное смотрите, чтобы лес был ровный, если доску повело «пропеллером», то обратно вы ее уже не выгнете.

При закупке кубометрами погрешность в размерах может достигать 5–7 мм, но при сборке эта неточность не сыграет слишком большой роли, поэтому особенно переживать не стоит.

Деформацию древесины исправить практически невозможно.

Вариант №2: строганая доска на заказ

Пиломатериалы, сделанные на заказ, обойдутся примерно на 30 – 40 % дороже, зато вам продадут строганую ровную доску четко соответствующую вашим размерам.

Отходы в этом случае будут минимальными. Для молодого домашнего мастера есть смысл заказать конкретное количество стропил поштучно, а для вспомогательных конструкций взять лес кубами.

Но здесь также есть свои нюансы. О деформированном материале я уже упоминал. Кроме него в общем штабеле вам могут подсунуть порченую древесину.

В торце сечение доски будет соответствовать заказу, а само полотно может иметь дефекты. Поэтому весь подобный материал желательно проверять поштучно, причем своими руками.

При получении заказа качество древесины желательно проверять лично.

Вариант №3: готовые конструкции

Сейчас существуют компании, которые практикую продажу готовых разборных домиков. Вы покупаете все сразу и по схеме собираете этот конструктор на месте. Но мало кто знает, что у этих же людей можно заказать изготовление цельных стропильных ферм по своим размерам.

Более того, дабы избежать досадных недоразумений, такие компании зачастую присылают на объект замерщика, который согласно проекту и вашим пожеланиям поможет сделать грамотный заказ. Правда такое удовольствие обойдется в круглую сумму, зато собирается крыша очень быстро и практически без дефектов.

Для сложных конструкций лучше заказать готовые стропильные фермы.

Материалы для изготовления стропильных конструкций

Стропильная система на сегодняшний день может быть двух видов:

  1. Металлическая.
  2. Деревянная.

Для каждого из видов стропильных конструкций существуют свои особенности. Поэтому следует рассмотреть оба варианта более подробно.

Для изготовления металлических конструкций используется стальной прокат. Элементы соединяются друг с другом посредством электродуговой сварки, что позволяет достичь достаточных показателей жесткости. Чаще всего металлические стойки устанавливаются под коньковыми прогонами, используя их в виде опор.

Основным минусом таких вариантов является необходимость использования специальной техники при выполнении работ. Металлические стропильные конструкции целесообразнее применять в следующих ситуациях:

  • для крыш со сложной геометрией;
  • в случае наличия высоких ветровых нагрузок;
  • если перекрываемые пролеты имеют большую длину;
  • при значительной массе кровельного материала.

Если производится монтаж стропильной системы смешанного типа, то очень важным является предотвращение контакта металлических элементов с деревом. Это может стать причиной загнивания древесины в результате его переувлажнения, вызванного образованием конденсата на металле.

Следует заметить, что конструкция стропильной крыши из металла обладает высокими показателями теплопроводности. Данная особенность способна вызвать быстрое нагревание и остывание материала, ввиду чего кровлю следует утеплять более тщательно.

Деревянная стропильная конструкция является хорошей альтернативой вышеописанному варианту. Такие аналоги отличаются максимальной простотой монтажа и нередко собираются непосредственно на объекте. Наиболее популярным сырьем для обустройства таких конструкций выступает сосновый брус, имеющий сечение 150 на 150 мм. В прочем, для легких крыш могут подойти и планки 50 на 150 мм в сечении.

К недостаткам деревянных стропильных конструкций относится возможность деформации в результате механических нагрузок. Во избежание этого необходимо осуществить предварительную обработку материала посредством влагозащитных пропиток. В качестве дополнительных мер может быть использована гидроизоляция пленочного типа. В любом случае, подстропильному пространству следует обеспечить хорошую вентиляцию.

Конструкция стропильной крыши на деревянной основе требует осуществления двух видов обработки:

  1. Антибактериальная. Благодаря использованию специальных пропиток, возможно предотвращение дальнейших процессов гниения, что благотворно сказывается на длительности эксплуатации материала. Также посредством антисептиков дерево защищается от вредителей в виде жучков-короедов.
  2. Противопожарная. Ни для кого не секрет, что дерево обладает повышенным риском возгорания. Поэтому для повышения противопожарных характеристик конструкции стропильной системы, необходимо обработать ее специальными составами. Современные пропитки позволяют в значительной степени увеличить стойкость дерева даже к воздействию открытого огня.

Специалисты настоятельно рекомендуют проводить антибактериальную и противопожарную обработку с использованием кисти. Метод распыления не сможет обеспечить высоких результатов, поскольку не способствует хорошей впитываемости состава.

Классификация по типу ската

Второе разделение можно сделать в зависимости от того, как запроектирована линия ската. Виды здесь предполагают наличие двух вариантов:

Двухскатная крыша c ломаными и прямыми скатами

  1. С прямыми скатами. Самый простой для выполнения способ. Позволяет выполнить работу без серьезных затруднений. Минусом такого варианта кровли своими руками является уменьшение пространства мансарды.
  2. С ломаными скатами. Такие виды кровли более сложны в выполнении. Предполагается наличие линии, по которой изменяется угол наклона. Угол наклона нижней части ската нужно сделать большим, чем у верхней. Таким образом получается поднять потолок мансарды и увеличить свободное пространство. Монтаж кровли осуществляется с установкой дополнительного ригеля в месте перелома.

Эти виды предполагают выбор между ними в зависимости от пожеланий будущего владельца здания.

Типы двухскатной кровли

Конструкция двускатной крыши различается по форме и расположению стропил. По форме выделяют следующие виды:

  • Симметричная — стандартный тип кровли с двумя скатами в виде равнобедренного треугольника;
  • Ломанная или мансардная конструкция предполагает устройство жилого помещения на чердаке и монтаж мансардных окон;
  • Несимметричная крыша подразумевает, что конек размещен не по центру, а сдвинут в одну из сторон. Такая конструкция смотрится более оригинально;
  • Разноуровневая система более сложная в установке, и предполагает, что скаты такой крыши не соединяются в одном коньке и располагаются на разных уровнях;
  • Полувальмовая – двухскатная крыша со скошенными концами конька.

Кроме того, кровля бывает различной по сооружению стропильной системы. Так, выделяют наслонные и висячие стропила. Висячая конструкция имеет только две точки опоры в виде стен. Поэтому вес кровли, нагрузка снега и осадков приходится именно на эти стены. Чтобы снизить давление, стропила соединяют металлической или деревянной стяжкой. Чем выше такая стяжка, тем она крепче и прочнее. Расстояние между опорами при этом составляет до 6,5 метров.

Наслонная система состоит из брусьев с промежуточной подпоркой на внутреннюю стену дома. При данной конструкции требуется обязательный монтаж мауэрлата. Мауэрлат – это брус с сечением 10х10 или 20х20 сантиметров, который подкладывают под стропильную ногу или устанавливают по периметру наружной стены дома. Мауэрлат равномерно распределяет нагрузку кровли на стены.

Особенности монтажа

При монтаже стропильной системы кровли мансарды используются скрепление и установка стропил в виде простых геометрических фигур. Наибольшей жесткостью (прочностью) обладает увязка в треугольник, что и применяется при строительстве мансардной крыши. Так, наиболее распространенная двускатная крыша включает в себя ряд треугольников из стропил, соединенный продольными лагами (прогонами). Увязку стропил в треугольник обеспечивает нижняя поперечная балка (мауэрлат). Для облегчения крепления внешнего покрытия крыши и перераспределения его веса на стропилах изготавливается решетка в виде поперечных брусков или досок.

Ломаная крыша соединяет в себе два типа стропильных соединений. Нижние стропила с помощью мауэрлата и стойки соединяются в прямоугольные треугольники, которые, в свою очередь, скрепляются продольным прогоном между собой вверху. Внизу стропила мансарды опираются на стену дома. Верхние соединяются в треугольник по аналогии с двускатной конструкцией.

Рисунок 1. Таблица подбора сечения бруса для стропил.

Нижний торец стропила закрепляется на поперечном лаге, а верхние торцы соединяются вместе через продольный верхний прогон. Нижние углы скрепленного треугольника соединяются между собой с помощью продольного нижнего прогона. Система, образованная , закрепляется на нижней стропильной системе. Для укрепления верхних треугольников применяют дополнительные вертикальные стойки. Таким образом, мансардная крыша представляет собой с каждой стороны поверхность с изломом. От стены начинается скат с большей крутизной, а затем он приобретает более пологий вид.

Мансарды с продольными брусьями (в том числе с балкой перекрытия) производится методом врубки стропил в брус на треть его высоты. Закрепление на поперечных балках целесообразно производить винтовым соединением. При таких креплениях функции двух разных стропильных систем разделяются, и они рассчитываются как отдельные системы.

Стропила для односкатной крыши

Тип каркаса односкатной кровли выбирается исходя из длины пролета, внешней конфигурации строения и ряда других факторов. Стропильные ноги односкатной конструкции по принципу крепления к опорам подразделяются на :

Тематическое видео позволяет ознакомиться с тем, как правильно выполнить монтаж каркаса односкатной крыши. Перед тем, как выполнять работу своими руками, необходимо внимательно изучить технологию возведения односкатной конструкции.

Установка скользящей стропильной системы практикуется, если односкатная кровля монтируется на срубе из бруса или бревна. В коньке стропильная нога опирается на мауэрлат, на противоположной стене крепится с применением специального скользящего металлического крепления.

Каркас односкатной кровли с наслонными стропилами требует монтажа стоек с прогоном, на который опираются стропильные ноги. Для жесткости конструкции могут применяться подкосы, упирающиеся в специальную балку-лежень у основания стены.

Монтаж висячих стропил на дома обычно требует использования устройств для подъема тяжестей. Висячие стропильные фермы для односкатной крыши удобнее собирать по шаблону на земле, а затем поднимать на стены и монтировать .

Устройство щипцовой крыши

Двускатная стропильная система с прямыми скатами может быть построена своими руками, если внимательно подойти к расчетам конструкции и изготовлению ее элементов. Монтаж щипцовой крыши обычно требует использования стропильных ног, выполненных из бруса или доски. При большой длине пролета выполняется удлинение стропила – элемент изготавливается из двух и более стандартных досок или отрезков бруса.

Большой дом, коробка которого в плане представляет сложную геометрическую фигуру, обычно снабжается многощипцовой крышей. В этом случае, при строительстве, особое внимание следует уделить примыканиям плоскостей – конькам и ендовам. В ендовах обычно выполняется установка усиленных стропил.

Чтобы построить надежную многощипцовую крышу, необходимо профессионально выполнить расчет нагрузок.

Как сделать стропила

Перед тем как заняться их изготовлением, нелишним будет изучить терминологию, связанную с возведением крыш.

к оглавлению ^

Этапы процесса строительства стропильных конструкций

  • Изготовление шаблонов
  • Дальнейший раскрой и изготовление стропил
  • Создание лекал и распиловка

Для того чтобы максимально правильно сделать эти элементы, необходимо обязательное изготовление шаблонов стропильных ног. Особого внимания требует этот вопрос, если вы решили построить крышу сложной формы, например, когда планируется возведение аттиковых стропил.

к оглавлению ^

Монтаж Г-образной кровли

Если вы не знаете, как сделать угловую крышу, то, ознакомившись с подробной инструкцией ниже, вполне сможете построить такое перекрытие самостоятельно. Итак, изогнутая в форме Г крыша своими руками монтируется в таком порядке:

  • На деревянные прогоны устанавливают стойки-опоры в соответствии с нанесенной разметкой. Их дополнительно фиксируют скобами, металлическими уголками и ужесточают раскосинами.
  • На стойки укладывают коньковый брус и фиксируют его. Особое внимание нужно уделить стыкованию двух концов под углом 90 градусов. Здесь фиксацию нужно провести более жесткую, чтобы крыша своими руками возведенная, была надежной.
  • Теперь необходимо собрать два стропила в единую ферму и установить на мауэрлат на фронтоне одной из частей дома. При этом важно помнить, что у стропильных ног должен быть карнизный свес не менее 50 см. Такую же ферму устанавливают и на второй фронтон Г-образного дома.
  • По получившемуся лекалу монтируют оставшиеся фермы с заданным шагом до тех пор, пока не дойдем до угла стыкования двух частей крыши.
  • Здесь монтируем наружное угловое стропило, которое надежно фиксируют в точке пересечения коньков сверху и углов мауэрлата снизу.
  • После этого устанавливают угловое стропило внутренне (ендову). Поскольку здесь у крыши имеется отрицательный угол, то с надежностью фиксации ноги нужно быть очень внимательными. Для того чтобы сделать правильный выпил, необходимо установить брус лекало от конька к мауэрлату и с помощью малки (мерного инструмента) измеряем угол ʺβʺ, то есть угол выпила в брусе. Его формируем сначала на бруске-лекале, а затем переносим на основной брус для углового стропила. Получившийся элемент надежно фиксируем.
  • И, наконец, устанавливаем нарожники — короткие стропила. Их выпиливают заранее в соответствии с параметрами на чертеже. То есть, каждый нарожник будет тем короче, чем ближе к верхнему концу внутреннего углового стропила он будет располагаться. По наружному угловому стропилу наоборот, нарожник будет короче к нижнему концу ноги.

Всю конструкцию для надежности усиливают раскосинами и ветровыми балками. Сверху на стропильную систему нашивают обрешетку, и уже потом укладывают все слои кровельного пирога. Как видно из инструкции, возведение разновидности этой угловой крыши, в принципе, не сложно. Главное точно соблюдать все параметры каркасных элементов.

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

С наслонными стропилами

Безраспорные схемы и узлы врубок

Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.

С наслонными стропилами

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.

Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.

С наслонными стропилами

Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

С наслонными стропилами

Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.

Варианты стропильных систем со схватками

С наслонными стропилами

Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.

К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

С наслонными стропилами

Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.

Читайте также:  6 видов дюбелей для газобетона — правила выбора и применения