Монтаж стропил является первым и важным этапом строительства крыши. От того, как были подобраны материалы, как выдержаны размеры, проведена ли обработка и другие работы, зависит общий успех всего дела. Существуют общие требования к материалам, порядок выполнения монтажа и другие нюансы, которые помогут правильно поставить остов будущей крыши.
Немного о терминологии
Стропильная система своими руками требует определенных знаний. Все элементы конструкции имеют свои названия, с которыми мы сейчас познакомимся.
И так, что такое стропила? Это несущая конструкция крыши, имеющая один, два или больше скатов. В нее входят:
- стропильные ноги — наклонные брусья или доски, которые создают форму крыши;
- стойки — вертикальные брусья или доски, поддерживающие конец и стропильные ноги;
- подкосы — наклонные балки, поддерживающие стропильные ноги.
В зависимости конструкции, стропила бывают наклонными и висячими. К первому типу относятся брусья, которые нижней частью упираются в стену дома, верхней — в конек крыши, а посредине имеют промежуточную опору. Такая конструкция ставится в случае, если стропильная нога имеет длину более 5 м. Висячие стропила, соответственно, таких опор не имеют.
Еще одной составляющей стропильной системы является прогон, который выполняет функцию на усиление стропильных конструкций. Это горизонтально лежащий брус, перпендикулярный ногам. Различают коньковый (в месте, где сходятся брусья) и боковой.
В некоторых конструкциях устанавливают затяжки между стропильными ногами. Они создают дополнительное соединение и дополнительно укрепляют конструкцию. В случае, если ставятся несколько вертикальных стоек, под них кладется горизонтальная балка, которая называется лежень. Она принимает на себя нагрузку, равномерно распределяя ее. Все это необходимо, чтобы получилось усиление стропильной системы. Это продлит срок жизни конструкции, в также обеспечит лучшую защиту от ветра и других природных угроз.
Срок службы брусьев увеличат специальные пропитки от огня, грибков и вредителей. Разобравшись с основными терминами, рассмотрим последовательность действий, необходимую для установки стропильной системы.
Закладываем основу
Для выполнения работ потребуется ряд инструментов, среди которых обязательно должны быть следующие:
- уровень;
- рулетка;
- пила ручная;
- топор;
- долото или стамеска;
- плоскогубцы или клещи.
Установка стропил своими руками обычно выполняется при помощи гвоздей, длина которых подбирается в зависимости от толщины балок и брусьев. Их вполне достаточно, чтобы обеспечить качественное крепление всех элементов конструкции.
Последовательность действий начнем рассматривать с закладки основы для стропильной системы. В каменных или кирпичных домах для этого используется мауэрлат, а в деревянных конструкциях — верхний венец (верхняя обвязка). Это по своей сути прогоны, опоясывающие верхнюю часть стен. Они массивнее брусьев, которые используются на монтаж стропильной системы.
Перед укладкой мауэрлата на каменную или кирпичную стену нужно положить слой изолирующего материала. Он защитит дерево от влаги, которая конденсируется на поверхности камня. Для этих целей используют обычный рубероид.
Чтобы обеспечить большую надежность конструкции крыши, стропильные ноги врезают в мауэрлат или верхний венец. Такое крепление балок убережет систему от деформации, которая может возникнуть со временем из-за нагрузок в виде сильного ветра или толстого слоя снега.
Ставим стропила
Как установить стропила? В зависимости о величины угла наклона скатов крыши делятся на:
- скатные (угол наклона более 10 °);
- плоские (угол наклона менее 10 °).
В зависимости от размеров крыши, угла наклона ската и толщины брусьев в системе выбирается шаг между стропильными ногами. Минимальное расстояние при креплении стропил к балкам — 70 см.
Специалисты отмечают, что расстояние между ферм зависит и от типа кровельного материала, которые хозяин дома намерен использовать при строительстве дома. Для укладки мягкой кровли берется минимальное расстояние. А для шифера, металлочерепицы и других подобных материалов расстояние может быть и увеличено.
Как правильно поставить стропила, чтобы вся конструкция получилась ровной? Для этого сперва ставится одна пара ног на одном конце крыши, а затем вторая — на другом. Между ними натягивается бечевка, которая выполняет роль направляющей. Она поможет закрепить стропила на одном уровне и равномерно. Важно следить, чтобы в процессе работы бечевка не провисала.
Крепление стропил к балкам, как мы уже отмечали выше, делается гвоздями. Мастера советуют делать торцевое соединение, а не внахлест. Между собою компоненты, при помощи которых выполняется монтаж стропильной системы, также крепятся металлическими скобами. Для крепления стропил к балкам используют саморезы. Это считается боле надежным типом крепления.
Следует отметить, что часть стропил на некоторое расстояние выходит за край стены. За счет этого создается выступ, предохраняющий стену от дождя и снега. Стандартная схема крепления стропил к балкам предусматривает минимальную длину такого выступа в 50 см. Выступающая часть крыши может быть и длиннее, в зависимости от потребностей владельцев будущего дома.
Установка пар стропильных ног идет через всю крышу, от одного ее края к другому. Монтаж стропильной системы должен обязательно вестись таким образом, чтобы была возможность вовремя исправить неровности или конструкционные ошибки.
Каждая пара ног крепится в лежачем положении, после этого она поднимается и устанавливается в подготовленные пазы. После этого выполняется крепление стропил к балкам и предварительная фиксация. Когда установлены несколько пар, их фиксируют при помощи прогонов.
Изготовление жилого дома – процесс сложный и длительный. Он содержит множество подводных камней, ожидающих начинающего строителя на каждом этапе. Важной частью любого дома является крыша. На видах кровель и кровельных материалов остановимся отдельно в другой статье. Сегодня поговорим о том, как сделать стропила на двускатную (щипцовую) крышу, затронем тему расчета и подбора материала.
Особенности конструкции
Традиционный для Руси вариант – двускатная крыша. Скатами называют плоские части кровли, имеющие постоянный уклон к уровню горизонта. Угол наклона необходимо точно рассчитать, он может варьироваться от 10-15 до 60-80 градусов. Несоблюдение заданных параметров приводит к негативным последствиям:
- С увеличением угла наклона в большую сторону изменяется длина стропил и, соответственно, высота крыши. Это, в свою очередь, ведет к росту нагрузки на каркас дома и крепления. К тому же из-за высокой парусности острая кровля сильно подвержена воздействию ветра. В регионах, где преобладают мощные ветровые порывы, такая конструкция может обрушиться и нанести вред здоровью людей.
- Устройство кровли с уклоном менее 10 градусов также не рекомендуется: крыша не выдержит давления снега, скапливающегося на ее поверхности. В местах с обильными осадками оптимальный угол ската составляет 45-60 градусов.
Таким образом, правильный уклон обеспечит двускатной крыше долговечность и безопасность. Основанием для расчета этого показателя служат соответствующие таблицы ветровой и снеговой нагрузки для того или иного региона.
В последние годы популярность для частного домостроения приобретает устройство , получившей название мансардной. Такая двускатная конструкция позволяет организовать в подкровельном пространстве полноценное жилое помещение большой площади и высоты, а также обустроить просторный балкон со стороны одного из фасадов дома.
При этом стропильные фермы для мансардной конструкции более сложные и массивные, требуют тщательного расчета и крепления.
Устройство крыши: знакомимся с главными элементами
Конструктивно двускатная кровля представлена жестким деревянным каркасом, который в основном изготавливают из хвойных пиломатериалов определенного сечения. Конкретный размер элементов каркаса и шаг крепления рассчитывают исходя из габаритов дома и нагрузки, приходящейся на кровлю.
К основным составляющим двускатной крыши относятся:
Виды стропильных систем: выбираем подходящую
Двускатные крыши по типу стропильной системы подразделяются на наслонные и висячие. Первые предполагают монтаж стоек и общего лежня, крепящегося к мауэрлату, вторые характеризуются наличием затяжки между основанием стропил.
Висячие стропила применяются для небольших строений без внутренних несущих стен, наслонные – для зданий с несущей средней перегородкой. Выбор стропильной системы зависит от размеров дома, предполагаемого угла наклона ската и кровельных материалов, что вкупе определяет величину нагрузки на всю конструкцию. Правильно выбрать вид системы и сделать точный расчет может только профессиональный строитель.
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 м 2 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.
Подготовка и обработка пиломатериала для каркаса
Монтаж стропильной системы выполнить несложно, имея под рукой чертеж крыши, необходимые материалы и обладая опытом работы со столярными и плотницкими инструментами.
При выборе древесины для каркаса кровли предпочтение следует отдать предварительно высушенным доскам без гнили и с минимальным количеством сучков.
При желании стропила, стойки, мауэрлат и другие элементы можно предварительно прострогать. Обработка антисептическими составами и антипиренами в два слоя обязательна.
Наносить протравы жидкой консистенции кистью или валиком сложно и занимает много времени. Гораздо эффективнее использовать окунание. Для этого из обрезных досок сечением 200х25 и длиной 6 метров изготавливают корыто, внутри которого одним куском расстилают полиэтиленовую пленку и фиксируют ее по краям строительным степлером.
В полученную емкость выливают несколько канистр антисептика, погружают в раствор пиломатериалы и, таким образом, проводят обработку за один раз. По инструкции запрещено смешивать составы с различным действием для ускорения пропитки.
Сборка стропильных ферм
У строителей нет единого мнения о том, где собирать фермы из стропил. Одни делают их на земле и уже готовые конструкции поднимают наверх для установки, другие предпочитают выполнять все работы на месте будущей крыши. Оба способа допустимы. Более безопасным является первый вариант, менее затратным – второй, так как для подъема крупногабаритных ферм потребуется кран-манипулятор, что сопряжено с дополнительными расходами.
Независимо от места выполнения работ первый шаг заключается в подготовке шаблонов для запиливания торцов деталей под определенным углом или необходимой формы. С учетом заданных параметров отмеряют нужную длину пиломатериалов и отрезают столярной ножовкой или циркулярной пилой.
Тематический материал:
Первую готовую ферму устанавливают вертикально на одном из фасадов дома и крепят к мауэрлату. Для удобства и надежности соединения можно к лицевой стене поставить и прибить пару толстых досок, которые не дадут стропилам опрокинуться. Фиксируют ферму к мауэрлату в нужном положении с помощью укосин и проставок.
Схема стропильной системы
Следующая стропильная пара крепится с учетом шага установки. Чтобы не измерять каждый раз необходимую величину, заранее заготавливают куски досок заданной длины и фиксируют их к мауэрлату между фермами. После установки всех стропил верхнюю часть опор соединяют коньковым прогоном. Для повышения прочности конструкции по бокам монтируют продольные бруски.
На этом установка стропил завершена. Остается только обшить фермы снаружи обрешеткой из необрезных досок, брусков или листов фанеры и ОСП, уложив утеплитель и пароизоляцию. Подробнее об этом читайте в других статьях.
Проектирование загородного дома включает в себя не только расчет типа и прочности фундамента, площадь, высоту и количество этажей строения, но и конструкцию крыши. При разработке проекта учитываются все факторы, и выбирается оптимальный вариант системы стропил, способный украсить здание и защитить его от холода и осадков.
Если вы решили сами заняться строительством дома, вам необходимо знать из чего состоит стропильная система и как установить стропила на крышу, чтобы получить желаемый результат. В нашей статье мы расскажем о стропильной системе, правилах ее установки и видах стропил.
Какую бы форму крыши вы ни выбрали для своего дома, в основе кровельной конструкции всегда будет стропильная система. Для покрытия крыши кровельным материалом на систему стропил укладывается обрешетка и слой гидроизоляции.
Для изготовления конструкции используется дерево хвойных пород со специальной обработкой защитными средствами и влажностью не больше 2%.
Обратите внимание! Древесина 1 сорта нужна для затяжек и висячих стропил. Материал 1 и 2 сорта покупают для стропильных ног. Дерево 3 сорта можно использовать только для изготовления стоек и подкосов.
Долговечность и прочность стропильной системы зависит от качества материала, надежности соединений и правильности расчета конструкции. Особое внимание уделите стропилам. Давайте рассмотрим из чего состоит стропило, чтобы было проще заняться сборкой и установкой всей системы на крышу.
Стропило состоит из элементов:
- стропильных ног;
- распорок, упирающихся в верхнюю часть стенки здания (по-другому их называют подкосами);
- стоек, поддерживающих стропильные ноги и расположенных вертикально;
- опорных балок (ригелей) выполняющих роль основы для всех несущих элементов крыши и уложенных параллельно основанию здания между стропилами;
- в стропилах висячего типа присутствуют стойки, работающие на растяжение по вертикали и имеющие название - бабки;
- для сопротивления распорным силам устанавливаются стяжки.
Это основные элементы стропила, но для сложных конструкций стропильных систем используют еще дополнительные детали. Для монтажа стропил на крышу своими руками необходимо приготовить материалы и инструменты:
- гидроизоляционный материал;
- стропила;
- доски;
- крепежные детали;
- молоток и топор;
- гвоздодер, рулетку;
- электродрель с набором сверл;
- бензопилу;
- уровень и карандаш.
Когда все приготовлено, наступило время заняться устройством крыши, а значит и установкой стропил на дом.
Монтаж
Этап №1 . Из досок сделать шаблон запроектированной стропильной фермы. Поднять на потолочное перекрытие две доски и соединить их края с одного конца между собой гвоздями. Развести доски в сторону и установить свободные края на уложенную опорную балку. Для фиксации образованного между досками угла прибить поперечную перемычку.
Опустить шаблон из досок на опорную балку и карандашом отметить угол подрезки стропила для прочного крепления. Такой способ дает возможность быстрее и проще выбрать правильный угол среза и установки стропил.
Обратите внимание! На этом этапе работ нельзя торопиться. Чем качественней сделан шаблон, тем надежней и прочней будет вся конструкция.
Этап №2 . Спустить шаблон на землю и приступить к изготовлению стропил. Шаблон должен быть хорошо скреплен, чтобы не нарушился угол соединения стропильных ног. Когда первое стропило (ферма) готово, его поднимают на здание и выставляют на основание.
Этап №3 . На стропилах и мауэрлате обозначить место среза. Бензопилой сделать срез для правильного монтажа. Приступить к сборке следующей стропильной фермы.
Этап №4 . Первые две готовые фермы стропильной системы установить на мауэрлат по краям дома. Для определения необходимого уровня между ними натянуть шнур.
Обратите внимание! Установленные по краю мауэрлата стропила закрепляются подпорками с обеих сторон. Монтаж ферм должен быть строго перпендикулярным основанию перекрытия.
Этап №5. Уровень выставлен, тщательно проверены все крепления и пора приступать к сборке остальных стропил. Количество ферм определяют исходя из общей длины системы и шага между фермами равного не более 0,8 м. Собирать конструкцию легче на балках.
Обратите внимание! Чтобы избежать смещения стропил, лучше всего забить между ними по две доски.
Этап №6 . Наступил момент заняться монтажом и креплением подпорок и поперечных планок. Кроме этого, желательно решить вопросы с гидроизоляцией, пароизоляцией и теплоизоляцией всей кровельной системы. Для монтажа кровельного материала устанавливается обрешетка. Частота крепления элементов обрешетки зависит от подобранного кровельного материала.
От того какой выбран угол наклона ската кровли зависит тип крыши. Для плоской крыши угол ската не превышает 10%, а для скатной конструкции угол уклона всегда больше 10%. Скатные крыши бывают разных конструкций:
- С опорой на две стороны здания разного уровня крыши называются односкатными.
- С опорой на стороны одинакового уровня конструкции называются двускатными.
- Четырехскатные крыши отличаются скатами треугольной формы. Когда скат не доходит до карниза, крыша называется полувальмовой.
- Сходящиеся в одну точку вершины четырех треугольных скатов образуют шатровую крышу.
- Мансардная стропильная система по-другому еще называется ломаной двускатной отличается тем, что состоит из прямоугольных скатов, соединенных под тупым углом.
Для сборки стропильных систем используют висячие и наслонные стропила. Наступило время поговорить об системах, состоящих из висячих или наслонных стропил.
Висячие
Чтобы определиться, как ставить стропила, необходимо знать какой именно тип будет использован при создании стропильной системы. На выбор способов крепления и типа стропил влияют много факторов - применяемое кровельное покрытие, угол наклона скатов крыши, предполагаемые нагрузки от порывов ветра и выпавшего снега.
Висячие стропила отличаются тем, что упираются они только на мауэрлат и при их монтаже не используются промежуточные подпорки. Такая система стропил создает сильные распирающие усилия горизонтального типа, действующие на стены здания. Чтобы снизить эти усилия, устанавливаются затяжки, одновременно выполняющие роль крепежных деталей для стропильных ног.
Располагать затяжки можно возле мауэрлата или выше. При высокой установке необходимо более прочное соединение стропил и затяжек.
Обратите внимание! Монтаж висячих стропил возможен только тогда, когда пролет кровли не больше 12 метров.
Наслонные
Если во время строительства дома было предусмотрено возведение внутренней несущей стены, крышу дома делают из наслонных стропил. Монтаж наслонных стропил ничем не отличается от установки каркасной системы.
Крепление стропил может быть выполнено разными способами и зависит это от материала, используемого для возведения стен здания. На срубе из дерева делается соединение стропил с верхним венцом. Для каркасного здания используется крепление с верхней обвязкой. Для здания из камня стропила крепятся к опорному брусу.
Чтобы небольшого сечения стропильные ноги не провисали, устанавливаются по решеточной схеме стойки, ригеля и подкосы. Для изготовления затяжек на стропильную ногу используется древесина только хорошего качества. При больших пролетах для изготовления стяжек используют от 2 до трех бревен длиной в 650 см. Их выравнивают в одну плоскость и скрепляют между собой по длине.
Для изготовления стоек и подкосов используют обрезки бревен с предварительно сделанной оттеской торцов и шаблонной разметки из металлических листов. Сделав предварительную разметку, выпиливаются места врубок стропил в мауэрлат.
При устройстве верхней части фермы и стен используют балки составного типа с пластинчатыми нагелями. Делают балки составного типа из брусков, скрепляя их нагелями из дерева по всей длине.
Теперь вы знаете конструкцию стропильных систем и как правильно устанавливать стропила разного типа на крышу строений. Чтобы дополнить полученную из статьи информацию наглядным примером, мы рекомендуем посмотреть видео о монтаже стропил.
Если вы уже устанавливали стропила самостоятельно и у вас есть свои секреты монтажа, поделитесь с нами и нашими читателями, оставляя комментарий к статье.
Видео
Установку стропил может сделать один человеком без помощников:
В следующем видео вы увидите ошибки, часто допускаемые во время монтажа стропил:
Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж - одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.
Стропильная система: правила расчета и разработки
Стропильная система - несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.
При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:
- Угол наклона крыши:
- 2,5-10% - плоская кровля;
- более 10% - скатная кровля.
- Нагрузки на крышу:
- постоянные - общий вес всех элементов «кровельного пирога»;
- временные - давление ветра, тяжесть снега, вес людей, которые проводят на крыше ремонтные работы;
- форс-мажорные, например, сейсмические.
Величину снеговых нагрузок рассчитывают исходя из особенностей климата региона по формуле: S=Sg*m , где Sg - вес снега на 1 м2, m -расчетный коэффициент (зависит от наклона кровли). Определение ветровой нагрузки базируется на таких показателях: тип местности, нормативы ветровой нагрузки региона, высота здания.
Коэффициенты, необходимые нормативы и расчетные формулы содержаться в инженерно-строительных справочниках
При разработке стропильной системы надо рассчитать параметры всех составляющих конструкции.
Элементы стропильной конструкции
Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:
Материалы для изготовления стропил
Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.
Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток - со временем стропила могут деформироваться, поэтому в несущую систему добавляют элементы из металла.
С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой - снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.
Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляцию
В промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.
Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции
Существуют два виды стропильных конструкций: висячие (распорные) и наслонные. Выбор системы определяется типом кровли, материалом перекрытия и природными условиями региона.
Висячие стропила опираются исключительно на внешние стены дома, промежуточные опоры не задействуются. Стропильные ноги висячего типа выполняют работу на сжатие и изгиб. Конструкция создает горизонтальное распирающее усилие, передающееся к стенам. При помощи деревянных и металлических затяжек можно снизить эту нагрузку. Затяжки монтируют у основания стропил.
Висячая стропильная система часто используется для создания мансарды или в тех ситуациях, когда пролеты на крыше составляют 8-12 м, а дополнительные опоры не предусмотрены.
Наслонные стропила монтируются в домах с промежуточной столбчатой опорой или дополнительной несущей стеной. Нижние края стропил фиксируются на внешних стенах, а их средние части - на внутреннем простенке или несущем столбе.
Установка единой кровельной системы над несколькими пролетами должна включать распорные и наслонные стропильные фермы. В местах с промежуточными опорами монтируют наслонные стропила, а где их нет - висячие.
Особенности обустройства стропил на разных крышах
Двускатная крыша
Двускатная крыша, согласно строительным нормам, имеет угол наклона до 90°. Выбор наклона во многом определяется погодными условиями местности. В районах, где преобладают обильные осадки лучше устанавливать крутые скаты, а там, где господствуют сильные ветра - пологие кровли, чтоб максимально снизить давление на сооружение.
Распространенный вариант двускатной крыши - конструкция с углом наклона 35-45°. Такие параметры специалисты называют «золотой серединой» расхода строительных материалов и распределения нагрузки по периметру здания. Однако в таком случае чердачное помещение будет холодным и здесь не получится обустроить жилую комнату.
Для двускатной крыши применяется наслонная и висячая стропильная система.
Шатровая крыша
Все скаты крыши имеют одинаковую площадь и одинаковый угол наклона. Конькового прогона здесь нет, а стропила соединяются в одной точке, поэтому монтаж такой конструкции достаточно сложен.
Шатровую крышу целесообразно устанавливать при выполнении двух условий:
- основание постройки квадратной формы;
- в центре сооружения имеется несущая опора или стена, на которую можно будет зафиксировать стойку, поддерживающую стык стропильных ног.
Создать шатровую крышу можно и без стойки, но при этом конструкцию надо усилить дополнительными модулями - стойками затяжками.
Вальмовая крыша
Традиционная конструкция вальмовой кровли предполагает наличие накосных стропил (диагональных), направленных к углам постройки. Угол наклона ската такой крыше не превышает 40°. Диагональные прогоны обычно делают с усилением, так как именно на них приходится существенная часть нагрузки. Изготовляют такие элементы из сдвоенной доски и прочного бруса.
Места стыковки элементов обязательно подпираются стойкой, которая повышает надежность сооружения. Опора располагается на расстоянии ¼ длины больших стропил от конька. На месте фронтонов двускатной крыши устанавливаются укороченные стропила.
Стропильная конструкция четырехскатной кровли может включать очень длинные диагональные элементы (более 7 м). В этом случае под стропила надо монтировать вертикальную стойку, которая будет опираться на балку перекрытия. В качестве опоры можно использовать шпренгель - балка располагается в углу крыши и фиксируется на смежных стенах. Шпренгельную ферму усиливают подкосами.
Ломаная крыша
Ломаные крыши обычно создаются для обустройства большей мансарды. Установку стропил при таком варианте кровли можно разбить на три этапа:
- Монтаж П-образной конструкции - опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции - балки перекрытия.
- Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
- Монтаж стропильных ног.
Двухскатная крыша: установка стропил своими руками
Расчет угла наклона и нагрузок
Расчет двухскатной крыши конечно можно произвести самостоятельно, но все же лучше это доверить профессионалам, чтоб исключить погрешности и быть уверенным в надежности конструкции.
При выборе угла наклона надо учесть, что:
- угол 5-15° подходит не для всех кровельных материалов, поэтому сначала выбирают тип покрытия, а потом делают расчет стропильной системы;
- при угле наклона свыше 45° - возрастают материальные расходы на закупку составляющих «кровельного пирога».
Пределы нагрузки от воздействия снега колеблются от 80 до 320 кг/м2. Расчетный коэффициент для крыш с углом наклона меньше 25° составляет 1, для кровли с уклоном от 25° до 60° - 0,7. Это значит, что если на 1 м2 приходится 140 кг снежного покрова, то нагрузка на крышу со скатом под углом 40° составит: 140*0,7=98 кг/м2.
Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем - 40-50 кг/м2).
Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.
Монтаж мауэрлата и стропил
Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.
Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:
Установка стропил: видео
Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео
Обустройство двускатной крыши считается весьма практичным и верным решением при строительстве здания жилого или коммерческого назначения. Такой вариант сочетает в себе относительную простоту исполнения и надежность, легкость в обслуживании и долгий срок службы. В данном материале мы расскажем о том, как выполнить монтаж стропильной системы двухскатной крыши своими руками, каковы ее разновидности, и как вычислить размеры отдельных ее элементов. Наша пошаговая инструкция позволит разобраться с любыми осложнениями, которые могут возникнуть в процессе работы.
Кровля с двумя скатами отличается целым перечнем достоинств:
- легкость в расчетах;
- различные варианты исполнения;
- экономия материалов;
- возможность естественного оттока воды;
- низкая вероятность подтекания воды благодаря цельности конструкции;
- возможность обустройства чердачного помещения или мансарды;
- надежность и долгий срок эксплуатации;
- удобство профилактического ремонта.
Разновидности двухскатных крыш
Рассмотрим основные типы кровель с двумя скатами, стропильная система в которых будет несколько отличаться по исполнению.
Симметричная двускатная крыша
Это самая простая двускатная крыша, однако, наиболее надежная и востребованная. Симметричные скаты позволяют распределять нагрузку на мауэрлат и несущие стены равномерно. В данном случае тип и толщина утепляющего слоя не влияют на выбор кровельного материала. Толстые брусья стропил имеют достаточный запас прочности, поэтому не будут прогибаться. Кроме того, распорки можно устанавливать по своему усмотрению.
Среди недостатков данного варианта можно отметить лишь слишком острый угол скатов, который затрудняет использование чердачного этажа и создает «глухие» зоны, не имеющие применения.
Крыша с двумя ассиметричными скатами
Если угол наклона скатов сделать более 45º, можно задействовать некоторые неиспользуемые участки пространства. Появится возможность даже обустроить жилое помещение на чердаке. Однако потребуются некоторые дополнительные расчеты, поскольку нагрузка на стены станет неравномерной.
Крыша ломаная с внешним или внутренним изломом
Подобная конфигурация дает возможность разместить под крышей просторную мансарду или чердак. Вместе с тем, в данном случае потребуются более сложные инженерные расчеты.
Конструкция стропил для обустройства крыши с двумя скатами
Конструкция стропильной системы двухскатной крыши предполагает наличие таких составных деталей:
- Мауэрлат . Он представляет собой прочный брус из дуба, сосны, лиственницы или другой крепкой породы древесиной, который укладывается по периметру на несущие стены строения. Назначение мауэрлата – равномерно распределять нагрузку. Сечение брусков выбирают, исходя из их строения – цельные или клееные, а также от возраста постройки. Чаще всего используются балки 100×100 или 150×150 мм.
- Стропила . Из таких элементов создается вся конструкция (прочитайте также: " "). Соединяясь в верхней точке два стропила образуют ферму. Изготавливают их из бревен или прочных брусков.
- Затяжка . Данная деталь служит для сцепления стропил и обеспечения их жесткости.
- Прогоны . В тех местах, где стыкуются стропильные ноги, крепят коньковый прогон, на который впоследствии будет монтироваться конек. А с помощью боковых прогонов каркасу из стропил придают дополнительную крепость. Предполагаемая нагрузка определяет размеры и количество таких элементов.
- Стойка для стропил . Это вертикальная балка, которая частично перенимает на себя вес крыши. Если схема двухскатной крыши простая, то по центру размещают одну такую балку. Для длинного пролета может потребоваться три бруска – один по центру и два по бокам. Если возводится несимметричная кровля, то расположение такой балки определяется длиной стропильных ног. Под стропила для ломаной крыши стойки ставят по бокам, чтобы освободить место для передвижения. По центру и бокам балки размещают, если комнат будет две.
- Подкосы . Это опоры для стойки. Если предполагаются значительные ветры и осадки в зимний период, устанавливают продольные, а также диагональные стойки.
- Лежень . На него опирается стойка для стропил, а также крепятся подкосы.
- Обрешетка . На нее крепится выбранный кровельный материал, а также по ней можно передвигаться в процессе работы. Фиксируют обрешетку перпендикулярно стропилам. Обратите внимание, что обрешетка позволяет равномерно распределять массу кровельного материала по стропильной системе.
Схема установки стропильной системы двухскатной крыши существенно облегчит все строительные работы. Как будет выглядеть такая схема зависит от разновидности кровли.
Обратите внимание, что материал для стропильной системы должен быть максимально качественным, обработанным антипиреновыми и антисептическими средствами. На балках для стропил, мауэрлата и стоек не должно быть сучков или трещин. На обрешетке допускается лишь малое количество сучков, прочно сидящих в древесине.
Расчет элементов каркаса для двухскатной кровли
Стропильная система простой двускатной крыши состоит из совокупности треугольных ферм – такая форма дает конструкции максимальную жесткость. Такие фигуры рассчитать проще всего. Однако если у скатов разная форма, получаются неправильные прямоугольники. В таком случае их разделяют на более простые формы и проводят расчеты для каждого элемента отдельно. В конце все данные суммируются.
Обратите внимание, что чем сложнее форма крыши, тем большее количество стропильных ферм и прочих деталей потребуется для обеспечения ее прочности. Все они увеличивают общую массу крыши, которая при неправильном расчете может повредить несущие стены.
Нагрузка на стропила по схеме
Различают три типа нагрузки:
- Постоянная . Это значение, которое не будет изменяться на протяжении всего срока эксплуатации кровли. К этой категории относят массу кровельного материала, утеплителя, гидро- и пароизоляции, обрешетки, доборных деталей кровли, а также внутренней отделки мансарды. То есть, суммированное значение массы элементов и будет ожидаемой нагрузкой. Ее средняя величина составляет 40-45 кг/м 2 , но не более 50 кг/м 2 . Желательно предусмотреть запас прочности, равный 10 % от общей массы.
- Переменная . Имеется в виду интенсивность выпадения осадков, нагрузка от снега и ветра, которые могут существенно варьироваться в зависимости от времени года или погодных условий.
- Особая . К данной группе относят экстремальные природные явления – землетрясения, торнадо, сильные ветры. В этих случаях запас прочности делают существенно больше обычного.
Определяем уклон скатов перед монтажом
Уклон скатов рассчитывают, исходя из типа кровельного материала:
- мягкая кровля – от 5º до 20º;
- шифер, ондулин, черепица, профнастил – от 20º до 45º.
Отметим, что чем острее уклон, тем больше материала потребуется для кровельных работ.
Размер шага стропил и их длина
Как правило, данная величина для жилых домов колеблется в пределах 60-100 см. Тут значение имеет тип кровельного материала и общая масса крыши. Количество стропил на один скат высчитывается делением его длины на размер шага плюс единица. Для всей крыши значение удваивается.
Длину стропильной ноги вычисляют по теореме Пифагора. Если максимальной длины бруса в 6 метров недостаточно, ее можно нарастить другими отрезками.
Сечение стропил
Определить сечение стропил можно на основе таких данных:
- тип древесины;
- разновидность материала – бревна, брусья и так далее;
- длина стропила.
Приведем примерные размеры пиломатериалов для стропильной системы под двухскатную крышу:
- мауэрлат, сечением 10×10 или 15×15 см;
- затяжки и стропильные ноги, толщиной 10×15 или 10×20, в некоторых случаях применяется брус сечением 5×15 или 5×20 см;
- для подкосов и прогонов – балки 5×15 или 5×20 см, исходя их ширины стропил;
- стойки – сечение 10×10 или 15×15 см;
- лежни, сечением 5×10 или 5×15, исходя из толщины стоек;
- обрешетка, сечением 2×10 или 2,5×15 см – значение определяется типом кровельных материалов.
Разновидности стропильных систем
Различают два основных типа стропильных систем для крыш с двумя скатами – висячие и наслонные. Опишем каждый из них по отдельности.
Висячие стропила
Устройство двухскатной крыши с висячими стропилами целесообразно лишь при ширине кровли в пределах 6 метров. Такие стропила крепятся на коньковый прогон с одной стороны, и на несущую стену с другой. Они испытывают распирающие усилия, в чем и состоит основная особенность двухскатной крыши с висячими стропилами. Затяжку для них можно изготавливать как из дерева, так и из металла. Если установить затяжки снизу, то они исполняют функцию несущих балок. Крайне важно прочно закрепить затяжку, поскольку она также испытывает распирающее усилие. Затяжка нужна, в первую очередь, чтобы предотвратить повреждение несущих стен – иначе они могут упасть под давлением тяжелых стропильных ног.
Наслонные стропила
В данном случае размер крыши не имеет значения. Сборка стропильной системы данного типа предполагает наличие лежня и опорных стоек. На лежень, который укладывается параллельно мауэрлату, переносится часть нагрузки. Получается, что стропила прилегают друг к другу в верхней точке и дополнительно поддерживаются стойкой. В такой системе стропильные ноги испытывают усилие только на изгиб. Они монтируются намного проще, чем висячие. Правда, требуются опорные стойки.
Комбинированный тип
Нередко крыше придают довольно сложную форму, что требует сооружения стропильных систем смешанного типа. Профессионалы рекомендуют составлять подробную схему с расчетами на каждый элемент стропильной системы, чтобы в процессе работ данные всегда были под рукой.
Установка стропил для двухскатной крыши своими руками
Укладка мауэрлата на стены
Этот элемент крепится на несущей стене по всей ее протяженности. Если речь идет о бревенчатом доме, то мауэрлатом может служить верхний венец. Для зданий из газобетона или кирпича потребуется мауэрлат, равный длине стены. Иногда эту деталь можно укладывать между стропилами.
При недостатке длины материала для мауэрлата можно срастить несколько кусков. При этом края запиливают под 90º и стыкуют с помощью болтов – проволока, нагели или гвозди не годятся.
Есть два способа укладки мауэрлата поверх несущей стены:
- симметрично по центру;
- со смещением в нужную сторону.
Монтаж мауэрлата выполняется на предварительно уложенный гидроизоляционный слой из рубероида. Это защитит древесину от гниения.
Стоит ответственно отнестись к процессу крепления мауэрлата, поскольку при сильном ветре он должен выдерживать особенно большую нагрузку.
В качестве креплений для мауэрлата можно использовать такие расходники:
- Анкера, которые незаменимы для монолитных материалов.
- Деревянные нагели. Эти детали применяются в домах из бруса и бревен, хотя к ним требуются дополнительные крепления.
- Скобы.
- Арматура или специальные шпильки. Такой вариант предпочтителен для построек из пено- или газобетона.
- Вязальная или стальная проволока – это вспомогательный крепежный элемент, применяемый практически всегда.
Сборка ферм или стропильных пар
Сборка ферм может быть выполнена одним из методов:
- Брусья для стропил собираются и крепятся прямо на крыше здания. Этот процесс довольно трудоемок, поскольку все замеры, подрезку и сцепку брусьев придется делать на высоте. Однако можно обойтись своими силами, без привлечения техники.
- Фермы или стропильные пары можно закрепить на земле, а потом готовые элементы поднять на крышу здания. С одной стороны – это упрощает процесс установки стропил, а с другой – из-за большого веса конструкции ее подъем наверх потребует наличия специального оборудования.
Обратите внимание, что начинать сборку стропильных пар стоит только после нанесения разметки. А если заранее изготовить шаблон, для которого взять две доски, равные длине стропил, и соединить их между собой, то тогда все пары получатся абсолютно одинаковыми.
Монтаж стропил
После сборки и подъема на высоту выполняется установка стропил двухскатной крыши деревянного дома. Чтобы зафиксировать их на мауэрлате, в нижней части стропил делают запилы. Первыми устанавливают две фермы с противоположных концов крыши.
После этого между стартовыми парами натягивают веревку, по которой будут выравнивать все остальные стропильные фермы и устанавливать конек.
Теперь можно монтировать оставшиеся пары с соблюдением расчетного шага между ними. В тех случаях, когда сборку пар производят непосредственно на крыше, между двумя торцевыми фермами крепят коньковый прогон. На него впоследствии и производят установку стропил.
Порядок установки половинок стропил согласно мнениям профессионалов может отличаться. Некоторые предпочитают укладывать брусья в шахматном порядке, чтобы не перегружать фундамент и стены в процессе работы. Другие склоняются к последовательной установке пар стропил. Как бы то ни было, стропильные ноги могут нуждаться в подпорках и стойках – все зависит от размеров крыши и формы ферм.
Крепление конька
Конек – это элемент, который образовывается посредством крепления стропил в верхней точке. Как только все детали стропильной системы для двухскатной кровли будут установлены, следует выполнить капитальное закрепление всех элементов конструкции.
Установка обрешетки
Наличие обрешетки является обязательным при строительстве любой крыши. Она не только поддерживает кровельный материал и позволяет его надежно закрепить, но и дает возможность перемещаться по крыше в процессе работы.
Расстояние между отдельными досками выбирают, исходя из типа кровельного материала:
- мягкая кровля укладывается на сплошную обрешетку без зазоров;
- для металлочерепицы нужна обрешетка с шагом в 35 см (между двумя нижними рядами – 30 см);
- шифер и профнастил можно укладывать на обрешетку с шагом в 44 см.
Итоги
Таким образом, чтобы собрать стропильную систему для крыши с двумя скатами, следует учесть много нюансов и предусмотреть любые возможные осложнения. Надеемся, что наши советы помогут вам справиться с этой нелегкой задачей и создать качественную и долговечную крышу для вашего дома.
