Установка стропил на двухскатную крышу. Устройство и монтаж стропильной системы двухскатной крыши своими руками Стропильная система двухскатной крыши чертежи
Благодаря простому устройству, легкости обслуживания и прочности, обеспечивающей долговременную эксплуатацию, двухскатная крыша - наиболее часто встречающееся решение при обустройстве домов.
Виды и особенности двухскатной крыши
Форма двускатной крыши определяется на стадии проектирования. Она во многом зависит от дальнейшей эксплуатации чердачного помещения. Выделяют три основных типа двухскатной крыши:
- Симметричная. Наиболее распространенный вариант, обеспечивает надежное устройство и равномерное распределение нагрузок. Риск пригибания стропил практически отсутствует. Существенный недостаток - невозможность обустройства мансарды. Острые углы образуют участки чердачного помещения, непригодные к эксплуатации.
- Простая асимметричная . Формирование одного угла, превышающего 45 о, обеспечивает увеличение полезной площади. Это позволяет организовать под двухскатной крышей дополнительные жилые комнаты. Неравномерное распределение нагрузки на фундамент и несущие стены вызывает трудности на стадии расчетов по установке стропил.
- Ломаная . Излом двухскатной крыши может быть внутренний или наружный. Благодаря нестандартной конструкции появляется возможность использовать чердачную площадь для обустройства полноценного второго этажа. Расчеты по установке стропил значительно усложняются.
Рассчитать правильный угол наклона - ключевая задача, предшествующая установке стропил для двухскатной крыши. Во внимание берутся климатические особенности региона. Наличие частых и обильных осадков обуславливает необходимость обустройства крутого наклона двухскатной крыши. Установка пологих скатов предпочтительней при существенных ветровых нагрузках. При возможном диапазоне от 5 до 90 о, наиболее распространен вариант крыши, имеющей наклон от 35 до 45 о, характеризующийся экономией расхода материалов и равномерным распределением нагрузки.
Варианты стропильной системы
Мауэрлат и стропильная система - несущие элементы двухскатной конструкции. Сами стропила состоят из нескольких частей:
- стропильные ноги и затяжки, их соединяющие и придающие жесткость;
- вертикальные стойки;
- ригели;
- коньковые и боковые прогоны;
- продольные подкосы, в регионах с существенной снеговой и ветровой нагрузкой выполняется дополнительная установка диагональных подкосов;
- распорки;
- лежень и обрешетка.
Совет ! Схема стропил обязательно включает установку дымовой трубы и вентиляционной шахты.
Для выбранной двухскатной конструкции существует три варианта установки стропил. Рассмотрим особенности каждого способа.
- Если крыша по ширине меньше 6 пм, рассматривается вариант установки висячих стропил. Процесс заключается в фиксации ноги между коньковым прогоном и опорной стеной. Это обеспечивает снижение воздействия распирающей силы на стропильные ноги. Соединение элементов стропил осуществляется с применением затяжки, выполненной из дерева или металла. Их установка внизу позволяет выполнять функцию несущих балок. Непременным условием является надежная фиксация затяжки, так как она подвергается распирающим воздействиям.
- Наслонные стропила не ограничены размерами двухскатных конструкций, они включают лежень и стойки. Существенное преимущество такого типа стропил — простота установки. Омрачает практичность конструкции наличие стойки.
- Сложные конфигурации двухскатных крыш предусматривают установку комбинированных стропил.
Определив подходящий вид стропильной системы, переходят к расчету количества материала. При этом каждый элемент кровли нуждается в отдельном чертеже и фиксировании полученных результатов расчетов.
Расчет стропильной системы
По факту, стропильная система - это соединенные воедино треугольные элементы, отличающиеся максимальной жесткостью. Если двухскатная крыша обладает ломаной конструкцией, неправильные прямоугольники нуждаются в разбивке на отдельные составляющие с последующим расчетом нагрузок по каждой части. На заключительном этапе данные суммируют.
Определение постоянных и временных нагрузок
Неотъемлемое условие установки стропил - определение нагрузок на двухскатную крышу. Их разделяют на постоянные, переменные и особые. Составляющие величины постоянных нагрузок - вес обрешетки, отделочных материалов мансарды, утеплителя и прочих элементов, в целом формирующих вес кровли. В среднем этот показатель нагрузки на стропила составляет 40-45 кг м 2 .
Совет ! Расчет прочности двухскатной конструкции предусматривает 10% запас.
Ориентируясь на показатели таблицы с указанием веса отдельных материалов для покрытия кровли, следует придерживаться максимального показателя нагрузки 50 кг на 1 м 2 площади крыши.
Само название переменных нагрузок говорит об их непостоянном действии. Сюда относят силу ветра, действие снежного покрова и другие виды интенсивного влияния погодных условий. Двухскатная крыша подобна парусу, неправильно рассчитанный угол наклона способен спровоцировать ее разрушение под воздействием сильного ветра. Для расчета этого параметра обращаются к показателям, указанных в СНиПе «Нагрузки и воздействия», учитывая сопутствующие факторы (местоположение дома на открытом пространстве или среди многоэтажек). Определение влияния снежного покрова на двухскатную крышу представляет произведение веса снега и поправочного коэффициента, который учитывает аэродинамические воздействия. Согласно СНиП, вес снега колеблется в пределах 80-560 кг/м 2 . Зависимость коэффициентов от угла наклона крыши представлены на следующем рисунке:
Если угол превышает 60 о, этот параметр не учитывается ввиду невозможности задержки снежного покрова на двухскатной конструкции. Особые нагрузки предусматриваются в регионах с повышенной сейсмической активностью, при возможных штормовых ветрах или торнадо, что не характерно для большинства территорий.
Вычисление технических параметров стропил
Установка стропил отталкивается от формы двухскатной крыши, чем она сложнее, тем больше подстропильных элементов включает система. При использовании мягкой кровли, угол наклона крыши не превышает 20 о, более крутые конструкции предполагают установку ондулина, металлочерепицы или стандартного шифера.
Выбор шага стропил зависит от примененного материала для кровли и веса двухскатной конструкции, он варьируется в пределах 0,6-1,0 м. Количество ног определяется делением длины крыши на промежуток между стропильными парами с последующим добавлением 1. Полученный результат показывает количество ног на одну сторону крыши, для определения общего показателя цифру удваивают.
Установка стропил не обойдется без определения их длины, для чего применяют теорему Пифагора (с 2 =а 2 + b 2), где:
- Высота крыши (а) выбирается исходя из возможности дальнейшей эксплуатации чердачного помещения.
- Половина ширины дома обозначим b.
- Гипотенуза (с) представляет искомую величину - длину стропил.
Замечание ! Полученный результат следует увеличить на 0,6-0,7 м для запилов и выноса элемента стропил за стену.
Если для установки стропильной ноги не хватает максимально длины бруса 6 пм, применяют его сращивание путем стыковки или наращивания.
Определяя сечение стропил, учитывают следующие факторы:
- постоянные и переменные нагрузки:
- установка какого кровельного материала будет производиться;
- вид используемой древесины;
- длина стропильных ног и шаг между ними.
Таблица, приведенная ниже, поможет определить искомый параметр:
Шаг установки стропил (м) | Длина стропильной ноги, м |
||||||
Анализируя данные, выявляется закономерность: увеличение шага установки стропил пропорционально увеличивает нагрузку на каждую ногу, следовательно, ее сечение должно расти.
Примерные сечения отдельных элементов стропильной системы двухскатной крыши приведены ниже:
Монтаж двухскатной крыши
После тщательной перепроверки расчетов приступают к установке мауэрлата.
Мауэрлат
Монтаж мауэрлата включает следующие шаги:
- Фиксация бруса на стене, предназначенной для опоры стропил. Если дом выполнен из сруба, функцию мауэрлата выполняет верхний венец. Здания, выполненные из пористого материала, предполагают установку мауэрлата по всей длине несущей стены.
- Проблема превышения стандартных размеров пиломатериалов при установке мауэрлата решается путем их сращивания.
- Для соединения мауэрлата двухскатной крыши брус выпиливается исключительно под прямым углом, функцию связующего звена выполняют болты. Использование проволоки, гвоздей и деревянных нагелей не приемлемо.
Установка мауэрлата может выполняться по центру опорной стены или со смещением. При фиксации конструкции до наружной границы стены должно остаться минимум 5 см. Применение гидроизоляционной защиты предохранит деревянный каркас двухскатной крыши от повреждений влагой. Надежное крепление - неотъемлемое условие установки стропил и мауэрлата на двухскатную крышу. Существует несколько способов выполнить данное требование:
- для монолитного строения идеально подойдут анкерные болты;
- срубы предпочтительней оснастить деревянными нагелями;
- пористые материалы хорошо совмещаются с арматурой или шпильками;
- в качестве дополнительного крепления при установке стропил применяется отожженная проволока;
- шарнирное крепление предполагает смещение стропильных ног в процессе усадки дома.
Установка стропил
Монтаж стропильных пар осуществляется двумя способами: непосредственно на крыше, что весьма непрактично, либо на земле. При втором способе могут возникнуть трудности при перемещении собранных элементов на крышу. Установке собранных пар на мауэрлат предшествует подготовка запилов, делают их исключительно на стропильной ноге, чтобы не ослабить основу деревянной конструкции. Варианты крепления изображены ниже:
Для установки парных стропил применяют временные распорки и подкосы. Коньковый узел формируется соединением вверху стропильных ног. Процесс предполагает несколько вариантов выполнения задачи:
- небольшая конструкция двухскатной крыши допускает отсутствие опорного бруса;
- большие размеры обязывают применить стропильный брус, служащий в дальнейшем опорой для стойки.
- метод врубки.
Варианты обустройства изображены на фото:
Установка обрешетки облегчает крепление кровельного материала, ее шаг напрямую зависит от использованного покрытия:
- максимальный шаг 44 см возможен при обустройстве крыши шифером или профнастилом;
- расстояния 350 мм будет достаточно при покрытии металлочерепицей;
- мягкая кровля предусматривает сплошную обрешетку.
Установка стропил содержит массу нюансов, которые сложно предусмотреть заранее. Облегчить подготовку запилов и врубов способны шаблоны, выполненные из тонких досок. Видеоматериал также ответит на некоторые возникшие вопросы.
Отправим материал вам на e-mail
При планировании строительства малоэтажных жилых, подсобных или коммерческих зданий большинство проектировщиков выбирают двускатную конструкцию крыши. Это связано с относительно простой технологией монтажа, повышенной надёжностью конструкции, эффективным отводом осадков с кровли и неприхотливостью к условиям эксплуатации. Однако для достижения всех преимуществ нужно грамотно спроектировать и установить стропила для двухскатной крыши своими руками.
Расчёт длины и шага стропил
Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками, нужно соблюдать шаг их закрепления 0,6-1 м. Выбор зависит от расчётных нагрузок с учётом запаса прочности. Чем меньше шаг, тем прочнее конструкция и больше расход строительных материалов. Большой интервал 0,8-1 м допускается использовать только при укладке лёгких кровельных листов и углах наклона 15 0 -20 0 . Рекомендуется выбирать шаг в пределах 0,6-0,8 м.
Длину балок, зная угол наклона скатов и расстояние между двумя стенами объекта, рассчитать достаточно просто по теореме Пифагора. Однако реальную длину нужно увеличить на 60-70 см, которая пойдёт на их стыковку, а также на свес скатов примерно 0,5-0,6 м.
Стропила выполняют ряд значимых кровельных функций. Они задают конфигурацию будущей крыши, воспринимают атмосферные нагрузки, удерживают материал. В числе стропильных обязанностей формирование ровных плоскостей для укладки покрытия и обеспечение пространства под компоненты кровельного пирога.
Для того чтобы столь ценная часть крыши безупречно справлялась с перечисленными задачами, нужны сведения о правилах и принципах ее устройства. Информация полезна и тем, кем сооружается стропильная система двухскатной крыши своими руками, и тем, кто решит прибегнуть к услугам наемной бригады строителей.
В устройстве стропильного каркаса для скатных крыш используют деревянные и металлические балки. Исходным материалом для первого варианта служит доска, бревно, брус.
Второй сооружают из металлопроката: швеллера, профильной трубы, двутавра, уголка. Есть комбинированные конструкции со стальными наиболее нагружаемыми деталями и элементами из древесины на менее ответственных участках.
Кроме «железной» прочности у металла имеется масса недостатков. К ним относятся теплотехнические качества, неудовлетворяющие владельцев жилых строений. Разочаровывает необходимость в применении сварных соединений. Чаще всего стальными стропилами оборудуют индустриальные строения, реже частные бытовки, собранные из металлических модулей.
В деле самостоятельного сооружения стропильных конструкций для частных домов в приоритете древесина. С ней работать несложно, она легче, «теплей», привлекательней по экологическим критериям. К тому же для выполнения узловых соединений не потребуется сварочный аппарат и навыки сварщика.
Стропила – основополагающий элемент
Основной «игрок» каркаса для сооружения крыши – стропило, в среде кровельщиков называемое стропильной ногой. Лежни, раскосы, бабки, прогоны, затяжки, даже мауэрлат могут использоваться или не использоваться в зависимости от архитектурной сложности и габаритов крыши.
Стропила, применяемые в строительстве каркаса двухскатных крыш, по техническим признакам и способу укладки подразделяются на:
- Наслонные стропильные ноги, обе пятки которых имеют под собой надежные конструктивные опоры. Нижний край наслонного стропила упирается в мауэрлат или в потолочный венец сруба. Опорой для верхнего края может служить зеркальный аналог смежной стропилины или прогон, представляющий собой горизонтально проложенную под коньком балку. В первом случае стропильная система называется распорной, во втором безраспорной.
- Висячие стропила, верх которых упирается друг в дружку, а низ базируется на дополнительной балке – затяжке. Последняя соединяет две нижние пятки смежных стропильных ног, в результате получается треугольный модуль, именуемый стропильной фермой. Затяжка гасит процессы растяжения, благодаря чему на стены действует только вертикально направленная нагрузка. Конструкция с висячими стропилами хоть и является распорной, но сам распор на стены не передает.
В соответствии с технологической спецификой стропильных ног сооружаемые из них конструкции делятся на наслонные и висячие. Для устойчивости конструкции оснащают подкосами и дополнительными стойками.
Для устройства опор верха наслонных стропилин монтируют лежни и прогоны. В реальности стропильная конструкция намного сложнее, чем описанные элементарные шаблоны.
Отметим, что формирование каркаса двухскатной крыши может вообще производится без стропильной конструкции. В таких ситуациях предполагаемые плоскости скатов образуются слегами – балками, уложенными прямо на несущие фронтоны.
Однако интересует нас сейчас конкретно устройство стропильной системы двухскатной кровли, а в нем задействованы могут быть как висячие или наслонные стропила, так и комбинация обоих типов.
Тонкости крепления стропильных ног
Крепление стропильной системы к кирпичным, пенобетонным, газобетонным стенам производится через мауэрлат, который в свою очередь фиксируется анкерами.
Между мауэрлатом, представляющим собой деревянную раму, и стенами из указанных материалов в обязательном порядке прокладывается гидроизоляционная прослойка из рубероида, гидроизола и т.д.
Верх кирпичных стен иногда специально выкладывают так, чтобы по внешнему периметру получилось нечто вроде невысокого парапета. Так надо, чтобы размещенный внутри парапета мауэрлат и стены не распирали стропильные ноги.
Стропила каркаса крыш деревянных домов опираются на верхний венец либо на потолочные балки. Соединение во всех случаях выполняется врубками и дублируется гвоздями, болтами, металлическими или деревянными пластинами.
Как обойтись без зубодробительных расчетов?
Крайне желательно, чтобы сечение и линейные размеры деревянных балок определялись проектом. Проектировщик даст четкие расчетные обоснования геометрическим параметрам доски или бруса с учетом всего спектра нагрузок и погодных условий. Если в распоряжении домашнего мастера проектной разработки нет, путь его лежит на стройплощадку дома с подобной кровельной конструкцией.
На этажность возводимого здания внимание можно не обращать. Проще и правильнее выяснить требующиеся размеры у прораба, чем узнавать их у владельцев шаткого самостроя. Ведь в руках прораба документация с четким расчетом нагрузок на 1м² крыши в конкретном регионе.
Шаг установки стропилин определяет тип и вес кровельного покрытия. Чем оно тяжелее, тем меньше должно быть расстояние между стропильными ногами. Для укладки глиняной черепицы, например, оптимальным расстоянием между стропилами будет 0,6-0,7м, а для и профлиста допустимо 1,5-2,0 м.
Однако даже при превышении шага, требующегося для правильно монтажа кровли, имеется выход. Это устройство усиливающей контробрешетки. Правда она увеличит и вес крыши, и бюджет строительства. Поэтому с шагом стропил разобраться лучше до сооружения стропильной системы.
Народные умельцы вычисляют шаг стропилин согласно конструктивным особенностям постройки, банально разделив длину ската на равные расстояния. Для утепленных крыш шаг между стропилинами подбирают, исходя из ширины плит теплоизоляции.
У нас на сайте вы можете найти , который возможно вам также очень поможет при строительстве.
Стропильные конструкции наслонного типа
Стропильные конструкции наслонного типа значительно проще в исполнении, чем их висячие собратья. Обоснованный плюс наслонной схемы заключается в обеспечении полноценного проветривания, которое напрямую связано с долгосрочностью службы.
Отличительные конструктивные особенности:
- Обязательное наличие опоры под коньковой пяткой стропильной ноги. Роль опоры может играть прогон – деревянная балка, опирающаяся на стойки или на внутреннюю стену строения, или верхний торец смежной стропилины.
- Использование мауэрлата для возведения стропильной конструкции по стенам из кирпича или искусственного камня.
- Применение дополнительных прогонов и стоек там, где стропильным ногам по причине крупного габарита крыши требуется дополнительные точки опоры.
Минус схемы заключается в наличии конструктивных элементов, влияющих на планировку внутреннего пространства эксплуатируемого чердака.
Если чердак холодный и в нем не предполагается организация полезных помещений, то наслонной конструкции стропильной системы для устройства двухскатной крыши стоит отдать предпочтение.
Типовая последовательность работ по сооружению наслонной стропильной конструкции:
- Первым делом промеряем высоты постройки, диагонали и горизонтальность верхнего среза остова. При выявлении вертикальных отклонений кирпичных и бетонных стен, устраняем их цементно-песчаной стяжкой. Превышение высот сруба стесываем. Путем подкладывания щепы под мауэрлат с вертикальными огрехами можно бороться, если величина их незначительна.
- Поверхность перекрытия под укладку лежня необходимо тоже выровнять. Он, мауэрлат и прогон должны быть четко горизонтальны, но расположение перечисленных элементов в одной плоскости не обязательно.
- Обрабатываем все деревянные детали конструкции перед установкой антипиренами и антисептическими препаратами.
- По бетонным и кирпичным стенам прокладываем гидроизоляцию под установку мауэрлата.
- Укладываем брус мауэрлата на стены, вымеряем его диагонали. Если понадобится, слегка передвигаем брусья и поворачиваем углы, стремясь добиться идеальной геометрии. Выравниваем раму по горизонтали при необходимости.
- Монтируем мауэрлатную раму. Сращивание брусьев в единую раму производится посредством косых врубок, места соединений дублируются болтами.
- Фиксируем положение мауэрлата. Крепеж производится либо скобами к загодя заложенным в стену деревянным пробкам, либо анкерными болтами.
- Размечаем положение лежня. Его ось должна отступать от брусьев мауэрлата на равные расстояния с каждой стороны. Если прогон будет опираться только на стойки без лежня, процедуру разметки проводим только для этих столбиков.
- Устанавливаем лежень на двухслойную гидроизоляцию. К основанию его крепим анкерными болтами, с внутренней стеной соединяем проволочными скрутками или скобами.
- Размечаем точки установки стропильных ног.
- Выпиливаем стойки по единым размерам, т.к. лежень у нас выставлен в горизонт. Высота стоек должна учитывать размеры сечения прогона и лежня.
- Устанавливаем стойки. Если предусмотрено проектом, раскрепляем их распорками.
- Укладываем на стойки прогон. Снова проверяем геометрию, затем устанавливаем скобы, металлические накладки, деревянные крепежные пластины.
- Устанавливаем пробную стропильную доску, размечаем на ней места подрезки. Если мауэрлат выставлен строго в горизонт, нет необходимости в подгонке стропилин на крыше по факту. Первая доска может использоваться в качестве шаблона для изготовления остальных.
- Размечаем точки установки стропилин. Народные мастера для разметки обычно заготавливают пару реек, длина которых равна просвету между стропилинами.
- По разметке устанавливаем стропильные ноги и крепим их сначала внизу к мауэрлату, затем вверху к прогону друг к другу. К мауэрлату проволочной связкой прикручивается каждая вторая стропилина. В деревянных домах стропилины прикручивают ко второму от верхнего ряда венцу.
Если подстропильная система сделана безупречно, наслонные доски монтируются в произвольном порядке.
Если уверенности в идеальном сооружении нет, то сначала устанавливаются крайние пары стропилин. Между ними натягивается контрольная бечевка или леска, согласно которой подгоняется положение вновь устанавливаемых стропил.
Завершается монтаж стропильной конструкции установкой кобылок, если длина стропильных ног не позволяет сформировать свес требующейся длины. К слову, для деревянных построек свес должен «выходить» за контур здания на 50см. Если запланирована организация козырька, под него устанавливаются отдельные мини-стропила.
Еще одно полезное видео о строительстве двухскатной стропильной основы своими руками:
Висячие стропильные системы
Висячая разновидность стропильных систем представляет собой треугольник. Две верхние стороны треугольника сложены парой стропилин, а основанием служит соединяющая нижние пятки затяжка.
Применение затяжки позволяет нейтрализовать действие распора, потому на стены с висячими стропильными конструкциями действует только вес обрешетки, кровли плюс в зависимости от сезона вес осадков.
Специфика висячих стропильных систем
Характерные черты стропильных конструкций висячего типа:
- Обязательное наличие затяжки, выполненной чаще всего из древесины, реже из металла.
- Возможность отказаться от использования мауэрлата. Раму из бруса с успехом заменит уложенная на двуслойную гидроизоляцию доска.
- Установка на стены готовых замкнутых треугольников – стропильных ферм.
К достоинствам висячей схемы относят свободное от стоек пространство под кровлей, позволяющее организовать мансарду без столбов и перегородок. Есть недостатки.
Первый из них – ограничения по крутизне скатов: угол их уклона может быть минимум 1/6 пролета треугольной фермы, настоятельно рекомендованы более крутые крыши. Второй минус заключается в необходимости доскональных расчетов для грамотного устройства карнизных узлов.
Кроме всего прочего, угол стропильной фермы устанавливать придется с ювелирной точностью, т.к. оси соединяемых компонентов висячей стропильной системы должны пересекаться в точке, проекция которой обязана попадать на центральную ось мауэрлата или заменяющей его подкладочной доски.
Тонкости большепролетных висячих систем
Затяжка – самый длинный элемент висячей стропильной конструкции. Со временем она, как свойственно всем пиломатериалам, деформируется и провисает под действием собственной массы.
Владельцев домов с пролетами 3-5м указанное обстоятельство не слишком беспокоит, а вот хозяевам зданий с пролетами 6 и более метров стоит задуматься об установке дополнительных деталей, исключающих геометрические изменения затяжки.
Чтобы предотвратить провисание в схеме монтажа стропильной системы для большепролетной двухскатной крыши имеется весьма значимый компонент. Это подвеска, называемая бабкой.
Чаще всего она представляет собой брусок, прикрепленный деревянными прибоинами к вершине стропильной фермы. Не следует путать бабку со стойками, т.к. ее нижняя часть вообще не должна соприкасаться с затяжкой. И установка стоек в качестве опор в висячих системах не применяется.
Суть заключается в том, что бабка как бы висит на коньковом узле, а уже к ней присоединяется затяжка с помощью болтов или прибитых деревянных накладок. Чтобы корректировать провисающую затяжку используются хомуты резьбового или цангового типа.
Регулировку положения затяжки можно устроить в зоне конькового узла, а бабку с ней соединить жестко врубкой. Вместо бруска на нежилых чердаках для изготовления описанного стягивающего элемента может быть использована арматура. Бабку или подвес рекомендуется устроить еще и там, где затяжка собирается из двух брусьев, для поддержки участка соединения.
В усовершенствованной висячей системе подобного типа бабку дополняют подкосные балки. Силы напряжения в образовавшемся ромбе гасятся самопроизвольно благодаря грамотной расстановке действующих на систему векторных нагрузок.
В результате стропильная система радует стабильностью при незначительной и не слишком дорогой модернизации.
Висячий тип для мансард
С целью увеличения полезного пространства затяжка стропильных треугольников для мансарды переносится ближе к коньку. У вполне резонного перемещения есть дополнительные плюсы: оно позволяет использовать затяжки в качестве основы для подшивки потолка.
Присоединяется к стропилам она путем врубки полусковороднем с дублированием болтом. От провисания ее оберегают посредством установки короткой бабки.
Ощутимый недостаток мансардной висячей конструкции заключается в необходимости точных расчетов. Самостоятельно рассчитать ее слишком сложно, лучше воспользоваться готовым проектом.
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 2го сорта.
Для ригелей и затяжек, работающих на растяжение, потребуется 1ий сорт. В изготовлении менее ответственных деревянных накладок может применяться 3ий 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:
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.
Жилищное строительство на сегодняшний день настолько разнообразно, что порой возводимые конструкции приобретают совершенно причудливый фантастический вид. В особенности архитекторы любят поэкспериментировать с крышей, которую делают и прозрачной, и в виде листвы деревьев или цветка, и площадкой для катания на скейтборде – в общем, их фантазия совершенно безгранична. Но нам как-то ближе более простые варианты, например двухскатная крыша. О том, что это такое, и из чего состоит стропильная система двухскатной крыши – поговорим в этой статье.
Именно этот вид конструкции наиболее популярен в строительстве жилых домов, так как с ее помощью создается достаточное чердачное пространство, не требующее дополнительного утепления. Кроме того, двускатная крыша не так сложна в установке, как например четырехскатная, а также не требует огромных вложений для своего монтажа.
Двухскатная крыша – это сооружение, состоящее из двух прямоугольных плоскостей, соединяющихся в верхней части друг с другом, а в нижних частях – со стенами дома. Торцевая часть такой постройки обычно возводится из тех же материалов, что и стены здания, иногда здесь же сооружают вход на чердак.
В последнее время стало очень популярным строить на чердачном пространстве дополнительную комнату, зачастую использующуюся в качестве летней гостевой залы. Установка стропильной системы двухскатной крыши и последующее утепление получившегося помещения позволяют создать полноценную комнату, жить в которой можно как летом, так и зимой.
Все плюсы двухскатных конструкций
Основными составными частями стропильной крыши являются мауэрлат и стропильные ноги, кроме этого, сделать конструкцию прочной и надежной помогают различные подкосы, стойки, ригели, упоры и обрешетки. Чертеж двухскатной крыши также включает слой утеплителя, пароизоляции, гидроизоляции и непосредственно кровлю. Благодаря всем этим элементам двухскатная крыша обладает рядом преимуществ:
- простота технического исполнения;
- низкая вероятность протечек, так как конструкция цельная;
- высокая экономичность, ведь на ее возведение расходуется сравнительно небольшое количество материалов;
- возможность обустройства на чердаке полноценной жилой зоны;
- простота ремонта в случае появления дефектов;
- высокая прочность и износостойкость.
Угол наклона – важная составляющая прочной кровли
Величина угла наклона определяется в зависимости от погодных условий региона проживания, от особенностей стройматериалов и от архитектурных требований.
Например, в местностях, где выпадение большого количества осадков – нормальное явление, крыша всегда выполняется под большим углом. Это необходимо для того, чтобы на ее поверхности как можно меньше скапливались снежные массы, способные привести к обрушению постройки. В регионах с сильнейшими ветрами чаще всего строятся пологие крыши, так как давление ветра на такие конструкции значительно уменьшается.
В какой бы климатической зоне не находилось жилище, стропильная система двускатной крыши не может быть построена под углом менее 5 градусов!
Рекомендации по расчету площади двухскатной крыши
Расчет площади крыши — картинка
Проводить расчет не так сложно, как может показаться на первый взгляд, но этот кропотливый процесс требует усидчивости – все данные необходимо перепроверить как минимум по три раза. Согласитесь, никто не захочет тратить деньги на совершенно ненужные ему стройматериалы.
В некоторых случаях измерение площади крыши может быть осложнено некоторыми «препятствиями», например, наличием мансарды или необычной формой кровли – тут без помощи специалиста обойтись вряд ли получится. Мы же рассмотрим расчет площади на классическом варианте крыши с двумя скатами:
- Вначале определяем длину каждого ската, она равна расстоянию между нижним краем конька и крайней точкой карниза;
- Учитываем все элементы кровли: парапеты, свесы, брандмауэрные стены и другие конструкции, создающие дополнительный объем;
- Определяемся с типом кровельного материала, для которого будем рассчитывать площадь;
Следует учитывать, что в том случае, когда крыша покрывается рулонным или черепичным видом материалов, длина каждого ската станет меньше где-то на 0,7м.
- Такие элементы, как вентиляционные шахты, окна и дымоходные трубы, не принимаем во внимание;
- Когда с учетом всех деталей посчитана площадь каждого ската, рассчитываем уклоны: элементы скатов умножаем на косинус угла наклона крыши, причем расчет площади производим только по свесам.
Для наибольшего удобства расчета и получения верных данных лучше всего рассчитать площадь каждого элемента отдельно, а потом сложить полученные цифры.
Площадь крыши рассчитана, с кровлей определились – осталось только подробно разобраться во всех элементах конструкции, таких как стропила, мауэрлат, боковые/коньковые прогоны, подкосы и раскосы, а также диагональные связи, после чего можно приступать к расчету конкретного типа стропильной системы.
Висячие и наслонные стропила
Конечно, такое сооружение, как стропильная система двухскатной крыши своими руками, в умах многих представляется как нечто очень сложное и трудоемкое. Но если внимательно отнестись к возведению подобной конструкции и заблаговременно изучить необходимый материал – вопрос останется только в «количестве рук», которое вам понадобится для процесса стройки.
Начнем с такого составляющего крыши, как висячие стропила. Эти брусья имеют только две точки опоры – стены, поэтому основными нагрузками, действующими на них, являются изгиб и сжатие. Вес кровли, а также действие снега и ветра, через висячие стропила передается стенам, чтобы это давление компенсировалось, стропила соединяют затяжкой из металла или дерева. Располагать ее можно на любой высоте, но чем она выше, тем крепче и прочнее она должна быть.
Наслонные стропила представляют собой брусья, у которых имеется промежуточная подпорка, опирающаяся на внутреннюю стену дома. Основное воздействие на такую конструкцию – изгиб. Несущая конструкция кровли выполняется только из наслонных опор, когда расстояние между ними не больше 6,5 м.
Одна и та же кровля может состоять из наслонных и висячих стропил одновременно: где есть промежуточная опора – возводятся наслонные стропила, а где нет – висячие.
Мауэрлат и прогоны
Нижняя часть стропил в домах, построенных из бруса, опирается на верхний венец, а в зданиях из кирпича или пенобетона – на специальный брус, называющийся мауэрлатом. Для его укладки по внутренней части несущей стены располагают гидроизоляционный материал, на который и ложится мауэрлат. Длина бруса может быть равна длине стены здания, а может подгоняться под размер каждой стропильной ноги – так даже экономичнее.
Коньковый прогон – брус, к которому закрепляются верхние части стропил. То есть – это конек крыши. Его длина зависит от длины кровли, поэтому для его возведения применяются как цельный массив, так и несколько бревен.
Боковые прогоны нужны для дополнительной опоры стропил, их упор также делается во фронтоны здания. Концы таких прогонов иногда выпускаются за пределы фронтонов, таким образом, получаются разгружающие консоли, как результат – давление кровли на центральную часть прогона значительно уменьшается.
Если кровля здания возводится из тяжелых материалов, например из натуральной черепицы, то боковые прогоны делаются в виде коромысла, для этого бревна немного подтесывают и изгибают.
Еще немного о важных элементах крыши
Диагональные перекрытия — картинка
Дополнительные диагональные перекрытия называются раскосами, с помощью которых укрепляется стропильная система двухскатной крыши, и увеличиваются характеристики противостояния ветру фронтонами. Верхняя часть раскосов упирается во фронтоны, а нижняя – в центральное перекрытие.
Подкосы необходимы для уменьшения нагрузки на стропильные ноги, их установка под углом в 45 градусов и выше позволяет значительно сократить ветровые нагрузки и давление снежных масс на кровлю, поэтому в северных регионах страны такие элементы крыши просто незаменимы.
Если крыша состоит из скатов различной площади, то и угол их наклона не будет равным. Следовательно, для наибольшей прочности такой конструкции в местах «перелома» возводят вертикальные стойки, на которые опираются боковые прогоны. Чаще всего такие конструкции строят для мансардных помещений.
В местностях, отличающихся постоянным сильным ветром, стропильные системы в обязательном порядке укрепляют диагональными связями, представляющими собой доски, толщина которых от 25 до 50 мм. Нижний край доски закрепляется к пятке стропильной ноги, а верхний – к середине противоположных стропил.
Правильный расчет материалов для стропильной системы двухскатной крыши
Не стоит бояться самостоятельно производить все необходимые расчеты, ведь размеры двухскатной крыши, в особенности, если она имеет форму равнобедренного треугольника, без глубоких математических знаний вычислить сможет любой человек.
Итак, рассмотрим расчет стропильной системы двухскатной крыши на конкретном примере. Дом, для которого требуется возвести подобную конструкцию, имеет ширину (Ш ир) 4м, длину в 6м, а угол наклона стропил (У) должен быть равен 120 градусов. Кровля будет возводиться из металлочерепицы, расстояние между стропилами планируется в 1 метр.
Для начала находим высоту центральной опоры (Ц):
Ц = 0,5?Ш ир / tgY/2 = 0,5?4 / 1,73 = 1,2м
Длину стропильной ноги (Дс) вычисляем по следующей формуле:
Дс = 0,5?Ш ир / sinY/2 + 0,5 = 2,8м
0,5 в этой формуле – припуск на козырек крыши, его нужно учесть в обязательном порядке!
Площадь крыши (Пк) = Д? Дс? 2 = 33,6 м 2
Получается, что именно такое количество листов металлочерепицы вам понадобится для кровли.
Расстояние между каждой планкой обрешетки (Рп) условно возьмем за 35 см, значит:
Длина обрешетки = Дс / Рп? Д?2 = 96 погонных метров
При длине дома в 6м и расстоянии между стропилами в 1м нам понадобится 7 стропильных ног, значит количество бруса для них и для мауэрлата нужно не меньше, чем:
Длина бруса = (2 ? Дс + Ш ир + Ц) = 75,5 п.м.
Необходимое количество остальных материалов рассчитывается таким же образом. Когда все вычисления будут сделаны и нужный объем стройматериалов закуплен – приступаем к непосредственному строительству двухскатной крыши.
Строим двухскатную крышу своими руками
Итак, теперь мы вплотную подошли к такому моменту, как установка стропильной системы двухскатной крыши. Начинается этот процесс с возведения балочных перекрытий.
Вариантов их монтажа всего два:
- Если помещение чердака не планируется использовать в качестве жилья, то для перекрытий подойдут доски размером 50 ? 150 мм.
- Для обустройства мансарды уже потребуется брус с размерами 150 ? 150 мм, причем каждый из них укладывается именно на несущие стены здания. Только так можно создать по-настоящему надежную и прочную мансардную конструкцию, только стоимость ее возведения будет на порядок дороже, чем строительство обычного чердака. Зато жилая зона дома значительно увеличится – решите, что для вас важнее и продумайте все до мелочей.
Балки перекрытия укладывают по всей ширине здания, оставляя по 500-600мм на выступ от несущих стен – это защитит стену от воды, стекающей со скатов крыши. По всему периметру дома на балках укладывают доску, которая станет основанием для стоек стен второго этажа – мансарды.
Для сооружения всех элементов крыши используются следующие крепежные материалы:
- шурупы,
- гвозди,
- саморезы,
- дюбеля,
- проволока,
- металлические угольники.
Как только будут установлены стойки, можно приступать к обустройству стропил.
Такая стропильная система двухскатной крыши своими руками является самой простой в техническом исполнении. Почему? Во-первых, потому что не нужно рассчитывать устройство стропил в зависимости от материала и расположения утеплителя.
А во-вторых, размеры сечения нам тоже не понадобятся.
Проще всего «укротить» двухскатную крышу правильной треугольной формы, ведь все ее составные части будут иметь идентичные размеры.
Кроме того у этой системы есть еще несколько неоспоримых преимуществ:
- сечение стропил и брусьев обладает высоким запасом для несущей способности;
- эта форма очень надежна, так как нагрузка на конструкцию распределяется равномерно, и исчезает риск деформации стропильных ног;
- треугольная стропильная система – независимая конструкция, поэтому при возникновении неполадок в других элементах здания, она остается неповрежденной;
- балка, укладываемая с небольшим выступом, выполняет также функцию каркаса для всего веса кровли – а это дополнительная надежность всего здания в целом.
Стропильная система мансарды
Речь пойдет именно только об одноуровневой мансарде, так как ее вполне можно соорудить своими руками. Возведение более сложных конструкций рекомендуется поручать опытным специалистам, так как легко можно ошибиться в расчетах без их помощи, и результат будет плачевным.
На балку выставляется доска, от которой отпиливается нижняя часть – делается это для того, что не было зазоров между балками и стропилами.
На доску (100 мм) нужно уложить балку, отчертить линию на месте их стыковки. Затем по этой линии доску необходимо распилить, в результате чего должна получиться скошенная доска, которая будет плотно прилегать ко всем балкам перекрытия.
Опять-таки по этой линии производим распил и так далее. Выполнение этих действий обеспечит плотное и точное закрепление верхней части стропильной системы, к установке которой можно приступать. С помощью накладки закрепляйте каждый ряд стропил вверху (на коньке), в завершение скрепите получившуюся обвязку специальным ригелем, который будет выполнять роль перекрытия для потолка.
От того, насколько прочно будут закреплены между собой стропила, напрямую зависит жесткость возводимой конструкции. Лучше всего использовать специальные накладки из металла – так вы сможете добиться наибольшей прочности крыши.
Когда все ряды стропил будут зафиксированы, можно начинать проверку правильности создания фронтонов – они должны быть расположены строго под прямым углом. Тут пригодится строительный отвес – вещь незаменимая для подобных ситуаций.
Когда правильность конструкции не вызывает никаких сомнений, можно начинать капитальное закрепление всех деталей между собой, в этом поможет мягкая проволока, гвозди или скобы.
Теперь нужно натянуть бечевку по верхней точке фронтонов, так будет удобнее устанавливать средние стропила на едином уровне.
Чтобы исключить возможность провисания стропильной системы, надо усилить средние стропила специальными подкосами.
Установка подкосов обычно не вызывает никаких сложностей: нижняя их часть закрепляется к стойке мансарды, а верхняя – к середине стропильной ноги, где нужно выпилить паз необходимой глубины. Для закрепления конструкции нужно выбирать гвозди от 200 мм.
Вот и все – стропильная система двухскатной крыши своими руками готова! Остается только соорудить обрешетку и покрыть крышу кровлей, но это уже совсем другие технологии, о которых разговор пойдет в следующей статье.
Двухскатная крыша занимает среднее положение между односкатной и многоскатной по уровню сложности и удобству эксплуатации. Надёжная защита дома от дождя, ветра и снега, широкое разнообразие форм и несложный монтаж - эти факторы сделали двускатную крышу самой популярной в нашей стране. Её сборка может осуществляться как профессиональными мастерами, так и начинающими строителями. Конструкция применяется при возведении капитальных сооружений и для малых архитектурных форм - беседок, бань и туристических домиков в кемпингах.
Устройство и основные элементы двухскатной крыши
Двухскатной считается крыша, состоящая из двух плоскостей прямоугольной формы, расположенных над стенами здания и соединённых под углом сверху.
Популярность двухскатной крыши обусловливается простотой её изготовления
Опорной конструкцией кровли служит стропильная система, назначение которой заключается в:
- удержании наружного и внутреннего покрытия крыши;
- равномерном распределении нагрузки на несущие стены;
- формировании каркаса крыши, необходимого для выравнивания плоскости скатов.
Чтобы понять и успешно применять на практике принципы устройства двухскатной крыши, рассмотрим подробнее основные элементы её конструкции. В любом случае знание принятой профессиональной терминологии поможет при выборе и расчётах материалов.
- Мауэрлат. Опорная балка, устанавливаемая на стену. Изготавливается из бруса и брёвен хвойных пород дерева. Назначение мауэрлата состоит в равномерном распределении веса крыши на несущую стену. Размеры сечения бруса определяются в соответствии с общими габаритами кровли, как правило, это от 10 до 25 см в поперечном сечении. Крепление осуществляется анкерными болтами, металлическими резьбовыми стержнями, скобами или проволокой. Между мауэрлатом и поверхностью стены укладывается гидроизоляционный материал для предотвращения контакта гигроскопичного камня и древесины. Изготовить мауэрлат можно из цельного массива, сшитых досок или клеёного бруса.
Для крепления мауэрлата к стене можно использовать анкеры, резьбовые шпильки, скобы или проволоку
- Стропильные фермы. Сборка стропил может осуществляться как на земле, так и непосредственно на крыше. Ферма представляет собой треугольник с заданными размерами. Собирают его из досок или бруса толщиной от 50 мм и шириной от 150 мм. Важно соблюдать технологические допуски при монтаже ферм, так как именно от них зависит конечная конфигурация плоскости скатов. Погрешность в 1 см на расстоянии в 0,6 м считается недопустимой: крыша будет волнистой, а прилегание кровельного материала неравномерным. Установочный шаг стропил варьируется от 0,6 до 1,2 м.
Сборка стропильных ферм может производиться как на земле, так и непосредственно на крыше
- Лежень. Эта деталь применяется в наслонных конструкциях. Так же как и мауэрлат, она устанавливается на опорную (внутреннюю) стену и служит для распределения нагрузки от стоек под коньковым прогоном. Размеры лежня обычно не отличаются от размеров мауэрлата, но бывают исключения (в зависимости от толщины стены).
В конструкции двухскатной крыши лежень располагается на средней опоре дома
- Стойки. Элемент, служащий для компенсации вертикальных нагрузок. Стойками соединяют коньковые и горизонтальные прогоны с лежнем и несущими балками. Толщину бруса подбирают в зависимости от общей конструкции крыши. Крепят его гвоздями, шурупами и металлическими кронштейнами.
Стойки препятствуют прогибу стропил под нагрузкой
- Ригели (затяжки). Усиливают жёсткость треугольной конструкции стропил и связывают стропильные лаги между собой в единый каркас.
Ригель соединяет стропильные лаги и усиливает прочность конструкции фермы
- Конёк (или коньковый прогон) – верхняя горизонтальная часть крыши, расположенная на пересечении двух плоскостей скатов. Прогон представляет собой цельную массивную балку, связывающую скаты по всей длине.
Все верхние точки стропильных ферм соединяются коньковым брусом
- Свес. Часть крыши, выступающая за мауэрлат на 40–50 см. Предназначена для защиты стен от намокания. Под свесами устанавливают водосточные желоба.
Свес выполняет защитные функции, закрывая стены от сырости
- Обрешётка. Наружная часть конструкции, которая настилается поверх стропильных ног. Выполняется из деревянных реек или (в случае мягкой кровли) фанеры, плит ДСП или OSB. Функция обрешётки заключается не только в фиксации кровельного материала, но и в усилении жёсткости каркаса в целом. Применяются обрезные или необрезные окорённые доски, пропитанные антибактерицидными составами. Толщина обрешётки варьирует от 22 до 30 мм.
Перед монтажом кровельного покрытия на стропила устанавливается обрешётка
- Кобылки. Дополнительный элемент, который применяют в тех случаях, когда стропильные лаги имеют недостаточную длину для организации полноценного свеса. Для наращивания стропил используют доски или брус того же или немного меньшего размера. Фиксируют их при помощи гвоздей и саморезов.
Кобылки могут крепиться к стропилам при помощи болтов или прибиваться гвоздями
- Подстропильные ноги (подкосы). Распорки, выполняющие роль связующего звена между несущими балками и стропильными ногами. Изготавливаются по месту из досок и бруса. В дачном строительстве применяют жерди небольшого диаметра (до 14 мм) с обточенными плоскими концами.
Основная функция подстропильных ног (подкосов) заключается в увеличении жёсткости стропильной системы
Видео: этапы строительства стропильной конструкции
Варианты устройства стропильной системы
В зависимости от расположения несущих стен здания выбирают один из возможных типов стропильной системы:
- наслонный;
- висячий.
Наслонные стропила
Наслонная система крепления предполагает наличие дополнительной опорной стены дома, на которую переносится вес крыши. Для этого используются коньковый прогон и лежень, соединённые между собой вертикальными стойками. Такой тип усиления конструкции прост и эффективен, однако мешает обустройству чердачного пространства под жилую зону. Полезная площадь уменьшается и возникают дополнительные расходы на отделку. Хорошим решением проблемы в этом случае становится самцовый (являющийся продолжением стены и возводимый до начала формирования кровельной системы) фронтон, который принимает на себя вес конструкции крыши. Кроме этого, к неудобствам наслонной технологии относится необходимость в длинномерных элементах. Транспортировать и устанавливать прогоны, длина которых больше 6 м, без подъёмной техники крайне проблематично. Есть четыре типа наслонных конструкций.
- Безраспорные стропила. Существует три вида сборки такой конструкции:
- с жёстким креплением к мауэрлату (коньковый прогон соединяется с верхом стропил скользящим креплением с дополнительной фиксацией металлическими планками);
Жёсткость фиксации стропил к мауэрлату обеспечивают металлические кронштейны
- с ползунковым креплением к мауэрлату (плавающее соединение дублируется гибкой пластиной, верхние части стропил крепятся к прогону или между собой попарно);
Ползунковое крепление обеспечивается гибкой пластиной, устанавливаемой в верхней части стропильных ферм
- с жёстким креплением стропильных ног и конька крыши в единое целое (при помощи дополнительных досок).
В этом варианте все элементы стропильной фермы связываются в жёсткий треугольник
- с жёстким креплением к мауэрлату (коньковый прогон соединяется с верхом стропил скользящим креплением с дополнительной фиксацией металлическими планками);
- Распорные стропила. Крепление стропильных ног к мауэрлату жёсткое, но добавляется горизонтальный прогон между стропильными ногами. Эта конструкция является промежуточной между наслонной конструкцией и висячей. Применяется в тех случаях, когда несущая стена достаточно мощная и способна выдержать распирающее давление от крыши. Иногда для этого по всему периметру кровли устанавливают железобетонный пояс.
Распорные стропила передают распирающие нагрузки от крыши на мауэрлат, поэтому они применяются только в тех случаях, когда можно обеспечить достаточную прочность стен
- Стропила с подкосами. Подкос выполняет функцию дополнительной опоры, его часто называют третьей стропильной ногой или подстропильной ногой. Он устанавливается под углом 45–50 о и не позволяет провисать основным стропилам. С помощью подкосов удаётся перекрывать пролёты с большими расстояниями (до 15 м). Главное при сборке - точность в срезании углов подкосов в соответствии с наклоном стропильной ноги. Другие расчёты не требуются. Подкос прибивается к несущим элементам с двух сторон.
Стропила с подкосами позволяют перекрывать пролёты большой длины
- Стропила на подстропильных балках. Вдоль длины крыши укладывается дополнительная балка, на которую опираются стойки, подпирающие стропила. Такую же функцию выполняет лежень и другие стены дома. Если прогоны отсутствуют, под каждой стропильной ногой устанавливается отдельная стойка. Затяжка устанавливается ниже прогона, таким образом устраняется распор. При помощи схваток, установленных в нижней части, компенсируют нагрузку от веса верней части стропил. Дополнительные расшивки, соединённые накрест, фиксируют положение схватки.
Для усиления конструкции стропил в схеме с подстропильной балкой применяются дополнительные элементы: затяжки, ригели, схватки и расшивки
Висячие стропила
Висячая схема применяется при отсутствии средней опоры. Жёсткость крыши усиливается за счёт установки связок и ригелей между соседними стропильными фермами. Зачастую это единственный способ обустройства крыши, особенно в случаях с небольшими размерами перекрытия.
Одним из существенных достоинств этого типа конструкции считается высокая прочность и жёсткость каркаса. При устройстве висячей стропильной системы отпадает необходимость крепить мауэрлат.
Висячие системы, так же как и наслонные, подразделяются на 5 видов, каждый из которых является трёхшарнирным.
- Треугольная трёхшарнирная арка. Наименее затратный вариант устройства крыши. Представляет собой треугольник с ограниченной степенью нагрузки. Возможны два варианта крепления стропил к затяжке - ортогональная лобовая врубка и связка при помощи пластинчатых крепёжных элементов.
Стропила и затяжка скрепляются методом врубки или при помощи жёстких пластин из дерева или металла
- Трёхшарнирная арка с приподнятой затяжкой. Применяется при устройстве чердачных помещений, которые планируются под мансарду. Поперечная затяжка устанавливается в верхней части стропильной фермы. Крепление к мауэрлату - ползунковое. Для исправной работы системы рекомендуется длинный выпуск стропил за границы стен. Для компенсации возможного провисания затяжки используют подвесы (один или несколько - по обстоятельствам). Если длина затяжки большая, возможно сращивание двух брусов с помощью хомутов.
Плавающее крепление к мауэрлату снимает напряжение со стропил, а место установки затяжки определяет высоту мансардного помещения
- Треугольная арка с бабкой и подкосами. В том случае когда стропила имеют очень большую длину, для их укрепления применяются дополнительные подкосы. Они снижают вероятность прогиба под действием внешних нагрузок и переносят вес крыши на нижнюю затяжку. Кроме этого, к коньковому прогону подвешивают на хомутах бабку, которая подпирает конёк, а следовательно, способствует увеличению жёсткости всей конструкции.
Треугольная арка с бабкой и подкосами применяется при очень большой длине стропил, когда нужно разгрузить коньковый узел и увеличить жёсткость всей системы
- Трёхшарнирная арка, усиленная подвеской или бабкой. Этот вид стропильной конструкции применяется для крыш с большими (более 6 м) пролётами. Её суть состоит в том, что вес затяжки переносится на коньковый прогон. Они соединяются между собой подвесками, концы которых зажаты в хомуты. Подвеску из деревянного бруса называют бабкой, а железную - тяжем. С помощью болтов хомута можно регулировать степень натяжения, что особенно актуально в случае провисания затяжки.
Подвески и бабки предотвращают прогиб затяжки, причём степень натяжения крепёжного узла можно регулировать
- Треугольная арка с ригелем. При высоких распорных нагрузках в верхней части треугольника добавляют ригель. Он, в отличие от затяжки, компенсирует напряжение сжатия. Крепление ригеля не допускает шарнирного соединения со стропилами. Затяжку устанавливают в основании конструкции.
Для компенсации распорных нагрузок в верхней части стропильной фермы устанавливается горизонтальный ригель
Видео: монтаж стропил для гаража и бани
От чего зависит высота конька двускатной крыши
Как уже отмечалось выше, конёк - это верхняя горизонтальная часть крыши, образованная пересечением скатов. Определение высоты конька - одна из ключевых задач при проектировании крыши. Неверное решение влечёт за собой ряд проблем, связанных с дальнейшей эксплуатацией.
- Климатические условия региона. К ним относится среднегодовой уровень выпадения осадков, ветровая нагрузка и высота снежного покрова. Каждый фактор вносит свои коррективы при выборе высоты крыши. Так, затяжные снежные заносы и обильные дожди предполагают крутизну скатов более 45 о, при этом осадки сходят с кровли довольно быстро, не успевая причинить повреждения. В степных зонах, где господствуют устойчивые ветры, принято возводить пологие крыши, с наклоном скатов не более 10–12 о. Здесь кровля с низко-скатной конструкцией прослужит дольше и будет эффективнее сохранять тепло в доме.
- Наличие или отсутствие чердачного помещения в конструкции дома. Так как двускатные кровли бывают двух типов - с чердаком или без него, при выборе угла наклона нужно учитывать дальнейшие этапы эксплуатации. Одним из самых распространённых вариантов обустройства чердачного помещения является мансарда. Для этого используют специальную конструкцию двухскатной крыши, которая называется ломаной и расширяет полезную площадь мансарды. Вариант без чердака чаще используют при строительстве гаражей, складских ангаров и тому подобных сооружений.
Крыша без чердачного перекрытия увеличивает объём помещения, но имеет большие теплопотери
- Вид кровельного материала. Знание свойств наружного покрытия влияет на оптимальный выбор уклона скатов и высоту конька. Вот несколько основных правил:
Следует учитывать и тот факт, что поднятие конька сопровождается дополнительными финансовыми расходами. Например, конструкция с уклоном в 40–45 градусов обойдётся в 1,5–2 раза дороже, чем крыша со скатами в 10–12 градусов. При дальнейшем увеличении угла наклона стоимость возрастает в геометрической прогрессии.
Важность правильного определения высоты конька крыши в каждой конкретной ситуации трудно переоценить. Не осталась она и без внимания нормативных строительных документов.
Сборник правил и таблиц СНиП 23.01.99 и СП 20.13330.2011 подробно отражают требования, предъявляемые к строительству крыш в различных климатических зонах.
Там же регламентируются минимальные размеры эксплуатируемых чердаков (жилых мансард). Учитывается не только удобство помещения для жизнедеятельности человека, но и противопожарные нормы. Размеры чердака не должны быть меньше необходимого минимума для профилактики и технического обслуживания крыши - 1,5 м в высоту и 1,2 м в длину. Допускается сужение проходов в сложных составных конструкциях на 35–40 см.
Существует два способа определения высоты конька:
- Графический, в котором используется точный чертёж в заданном масштабе.
- Математический - при помощи геометрических формул, выражающих зависимость высоты конька от длины основания крыши и угла наклона.
Третьим можно назвать автоматический способ расчёта при помощи онлайн-калькуляторов, которыми сегодня изобилует интернет. Но при всём уважении к современным компьютерным технологиям нужно отдавать себе отчёт в том, что в случае ошибки или неточности расчётов никто не понесёт ответственности за напрасно потраченные деньги.
Поэтому лучше всё же выполнять расчёты самостоятельно. Геометрические вычисления производятся по формуле H = L ∙ tg A, где H - высота конька, L - половина длины пролёта, а tg A - тангенс угла наклона ската, значение которого можно взять из справочных таблиц.
Для определения высоты конька нужно знать размер основания и тангенс угла наклона ската
Таблица: значения тангенса разных углов для расчёта двухскатной крыши
Виды двухскатных крыш
Выше мы рассмотрели варианты двухскатных крыш с точки зрения внутреннего устройства конструкции. Теперь же разберём их наружное строение.
Крыша с разными углами наклона скатов
Крыши с разными уклонами скатов называют ещё асимметричными. Чаще их используют в малых архитектурных формах, но известны случаи и капитальных строений с такими кровлями. Суть заключается в том, что здание покрывают крышей с разной длиной скатов. Количество скатов не изменяется - их также два, но существенно меняется восприятие здания в целом. Сооружение становится необычным, по-своему стильным, приобретает уникальность и притягивает взоры людей.
Удлинённый скат крыши может использоваться для организации дополнительной функциональной пристройки, например, гаража
Несмотря на дополнительные сложности при возведении такой крыши, популярность конструкции не уменьшается. Наоборот, застройщики стремятся придать домам необычные, оригинальные формы. Для этого они используют различные архитектурные приёмы, в том числе и крыши с разной длиной скатов.
Крыша со слуховым окном
Слуховые окна привносят в экстерьер здания неповторимый колорит и весьма полезны в практическом смысле. С их помощью решается проблема освещения мансарды, а также естественной вентиляции без привлечения дополнительных технических средств. Установка слуховых окон - дело непростое, требующее знаний и навыков. Изначально слуховым окном считалось застеклённое отверстие во фронтоне крыши, но сегодня диапазон расширился, к этой категории относят и окна, вмонтированные в скаты. По внешнему виду слуховые окна разделяют на:
- мансардные;
- односкатные;
- двухскатные;
- арочные;
- вальмовые;
- французские плоские;
- с боковыми стенами в плоскости дома;
- без боковых стен в плоскости дома;
- с боковыми стенами не в плоскости дома.
Каждый вид слухового окна устанавливается по своей технологии
Из всех перечисленных категорий только мансардные окна могут устанавливаться как в момент возведения крыши, так и после окончания строительства. Остальные сооружаются одновременно со сборкой стропильной конструкции. Это обусловлено необходимостью органично встроить в опорную систему окно, которое должно выдержать климатические нагрузки и не стать причиной протечек или перекосов крыши.
Слуховое окно должно вписываться в общую опорную систему стропил и выдерживать все действующие на кровлю нагрузки
Монтаж слуховых окон выполняется в соответствии с нормативными документами СНиП 11–26 и СНиП 21–01.
В них оговариваются условия, при которых можно производить установку слухового окна:
- допустимый уклон ската - не менее 35 о;
- максимально допустимый размер окна с раскрывающими створками - 1,2х0,8 м;
- слуховое окно на крыше с вальмовой конструкцией и прямоугольным фасадом не может быть в одной плоскости со стенами строения;
- для наружной облицовки окна могут использоваться черепица, медь, листовая сталь.
Устанавливать слуховое окно можно самостоятельно или обратившись за помощью к профессионалам. Но в любом случае необходимо соблюдать общестроительные правила, разработанные профильными организациями.
Крыши с «кукушкой»
«Кукушка» - это встроенная в основную стропильную систему конструкция в виде выступающего окна или балкона. Внешний вид такого строения выгодно отличается от окружающих его домов, а внутреннее пространство мансарды преображается и становится более интересным. Кроме эстетических преимуществ «кукушка» увеличивает полезный объём и площадь жилого этажа, повышает уровень естественного освещения. Окно, расположенное на южной стороне крыши, способствует проникновению на мансарду прямого солнечного света. Улучшается вентиляция помещения.
Конструкция «кукушки» создаёт оригинальный внешний вид и увеличивает площадь освещения мансарды, но требует тщательного расчёта для сохранения несущей способности кровли
Но есть у «кукушки» и недостатки, в основном финансового характера:
- увеличивается трудоёмкость монтажных работ;
- повышается общая смета по возведению крыши;
- появляется необходимость использования услуг квалифицированных проектировщиков и строителей.
Неграмотный монтаж выносного окна (или балкона) на двухскатной крыше может стать причиной повреждения кровли и образования протечек.
Крыша с большими свесами
Крыша, далеко выходящая за пределы дома, называется крышей-шале. Технология заимствована из Европы - из горных альпийских районов Франции и Швейцарии.
Одной из особенностей крыши типа «шале» является увеличенный размер кровельных свесов
Отличительными чертами считаются первый этаж, сложенный из камня, и второй этаж, полностью выполненный из дерева с объёмной пологой двускатной крышей и большими выносами. Своеобразность экстерьера сочетается с практичностью, обусловленной образованием большого участка вокруг дома, защищённого от снега и дождя. Такое решение надёжно предохраняет стены дома от намокания, повышает звукоизоляцию внутри помещения. Фасадная сторона часто оборудуется окнами и балконами во всю длину. Несмотря на внушительные габариты, кровля практически не утяжеляет здание. Если вынос крыши превышает 3 м, её край дополнительно опирают на колонны или стены. Существуют многочисленные проекты, в которых стропила плавно опускаются до самой земли. Рядом со строением образуется дополнительная изолированная площадь, которую используют для подсобных целей, в качестве парковки автомобиля и т. д.
Традиционно крыши-шале покрывают гонтом, но для наших широт это очень дорогой материал (дуб, расколотый на черепичные пластины). Поэтому сегодня для таких кровель используют современные натуральные и синтетические материалы, в том числе:
- солому или камыш;
- гибкую или керамическую черепицу;
- композитную стилизованную кровлю;
- дранку или гонт из лиственницы.
Крыши со смещённым центром
К авангардному направлению в архитектуре относятся крыши, сконструированные по принципу асимметрии. Конёк смещается от центральной оси здания, за счёт чего крыша приобретает иногда самые фантастические очертания.
Невзирая на причудливую форму, крыши со смещённым центром исправно выполняют свои функции
Формально такой изыск можно считать одной из разновидностей крыш с разными углами наклона скатов. На практике этот приём используют в случаях, когда внутренние опорные стены находятся не в середине здания. Смещение обусловлено желанием проектировщика опереть стропильную конструкцию максимально надёжным способом и сократить расходы на усиление висячего пролёта.
Выбор кровельных материалов
Из всех возможных вариантов кровельного покрытия самыми распространёнными на сегодняшний день являются материалы искусственного происхождения. В таблице ниже даны сравнительные характеристики основных покрытий, представленных на строительном рынке.
Таблица: свойства кровельных материалов
| Наименование материала | Угол наклона скатов | Уровень огнеупорности | Шумоизоляционные свойства | Удельная масса, кг/м 2 | Срок службы, лет | Цена | Уровень сложности сборки | Сложность ремонта и замены | Недостатки материала |
| Профнастил | 12–90 о | Высокий | 5,7–9,4 | 30–35 | Низкая | Шумность, подверженность коррозии, большие отходы на кровлях сложной формы | |||
| Асбоцементный шифер | 12–60 о | Высокий | Средние (но выше, чем у металлических видов кровли) | 10–15 | 25–30 | Низкая | Средний | Лёгкая, заменой повреждённого участка | Наличие в составе асбеста, вредного для человека. Хрупкость, покрывается мхом. |
| Ондулин | 15–90 о | Низкий | Высокие | 6–6,5 | 35–50 | Низкая | Лёгкий монтаж, не требующий высокой квалификации | Лёгкая, заменой повреждённого участка | Цвет гарантируется на 5 лет, невысокие декоративные свойства. |
| Керамическая черепица | 15–60 о | Высокий | Хорошие | 40–100 | до 100 | Очень высокая | Лёгкая, заменой повреждённого участка | Единственный недостаток - хрупкость материала на излом | |
| Цементно-песчаная черепица | 15–60 о | Высокий | Хорошие | 18–30 | до 100 | Высокая | Сложный, требует квалификации | Лёгкая, заменой повреждённого участка | Нет |
| Металлочерепица | от 14 о | Высокий | Низкие (особенно при неграмотной сборке) | 3,5–5 | 40–50 | Низкая | Лёгкий монтаж, не требующий высокой квалификации | Лёгкая, заменой повреждённого участка | Большой перерасход материала при монтаже сложной крыши. Подвержена коррозии. |
| Мягкая (битумная) черепица | от 15 о | Высокий | Хорошие | 3–4 | 30–40 | Средняя | Лёгкий монтаж, не требующий высокой квалификации | Лёгкая, заменой повреждённого участка | В составе содержится битум, канцерогенное вещество. |
Кроме этого, при сооружении крыш иногда применяются такие нестандартные виды покрытий, как солома, камыш или дёрн. Но это явление скорее можно назвать исключением из правил и данью старинным традициям, массового применения эти материалы не имеют.
Укладка кровли из камыша требует большого и кропотливого труда и относится скорее к экзотическим вариантам
Проекты домов с двухскатной крышей
Большинство застройщиков, выбирая готовый проект дома или коттеджа, обращают внимание на функциональные особенности строения и форму крыши. И это неслучайно. Стоимость крыши может составлять до 30% от общей сметы. Но бюджет можно заметно снизить, если изменить форму и выбрать недорогие кровельные материалы. В этом отношении двухскатная крыша имеет явное преимущество перед остальными. И поэтому на сегодняшний день она является самой востребованной. Вот далеко не полный перечень преимуществ двухскатного покрытия дома:
- любая постройка, включая сложные многоуровневые здания, может быть покрыта при помощи крыши с двумя скатами (без ущерба для внешнего вида и внутреннего комфорта);
- работы по монтажу крыши обойдутся намного дешевле из-за простоты монтажа и доступности материалов (без ущерба прочности и надёжности);
- при покрытии металлочерепицей количество отходов будет минимальным (для примера, в вальмовой крыше отходы могут составлять до 30%).
Архитектурные и строительные организации располагают огромным количеством готовых проектов, а за небольшие деньги дорабатывают их под условия заказчиков.
Фотогалерея: готовые варианты проектов домов с двухскатной крышей
Одноэтажный дом эконом-класса, покрытый двухскатной крышей, относится к самым недорогим и популярным вариантом загородного жилья 
Мансардные окна частично заменяют искусственное освещение на чердачном этаже 
В двухэтажном доме можно сделать невысокий конёк и небольшое мансардное помещение 
Высокая двускатная крыша позволяет организовать на мансардном этаже полноценные жилые помещения
Индивидуальное проектирование (в том числе и самостоятельное) в основном производится для возведения домов с двускатными крышами и улучшенной планировкой, таких как:
- одноэтажные жилые строения с увеличенными размерами подкровельного помещения;
- мансардные дома с люкарнами и без;
- двухэтажные дома с чердачными и мансардными помещениями.
Определившись с необходимыми параметрами жилья и финансовыми возможностями, можно самостоятельно или с помощью специалистов создать собственный проект своего дома-мечты.
Двухскатная крыша для беседки
Замечательным изобретением наших предков является беседка. Отдых за городом, семейные торжества, встреча гостей на дачном участке и пикники - это лишь краткое перечисление тех функций, которые ассоциативно связаны с беседкой. Возможно, именно поэтому такое строение присутствует практически на каждом загородном участке. Одним из главных компонентов беседки является крыша.
Двухскатная крыша надёжно защищает беседку от дождя, пыли и опадающих листьев и придаёт ей вид сказочного теремка
Беседки строят с различными видами крыш, но самыми популярными являются именно двухскатные.
Фотогалерея: беседки с двухскатными крышами
Двускатная крыша летней беседки надёжно укроет посетителей кемпинга от дождя или прямых солнечных лучей 
Смещение конька используется для того, чтобы можно было установить дополнительные опоры под стропила, которые не будут мешать входу и выходу 
Встроенная в беседку печь превращает её в небольшое летнее кафе 
Беседки могут применяться в парках и зонах отдыха для укрытия посетителей от снега, дождя или жары
Принципы возведения крыши над беседкой во многом идентичны тем, что применяются при строительстве жилых домов. Разница заключается лишь в устройстве опор: кровля стоит не на стенах, а на колоннах или вертикально установленных брусках.
Виды двухскатных крыш для беседок идентичны по конструкции с крышами обычных домов
Постройка беседки может послужить хорошим опытом перед строительством большой двускатной крыши собственными силами.
Сборка односкатной крыши, конечно, быстрее и проще. Но отдавая предпочтение классической двускатной кровле, владелец здания одновременно приобретает более долговечное покрытие и чердачное помещение, которое со временем можно превратить в жилую мансарду. Первоначальные затраты с лихвой окупятся, а дом приобретёт самобытный и в то же время привлекательный внешний вид.