Особенности конструкции крыши деревянных домов. Как самостоятельно сделать кровлю на срубе

После возведения стен и ожидания в течение полугода для завершения усадки, можно переходить к следующему этапу строительства – установке кровельной системы. Для деревянных домов и бань чаще всего выбирается стандартная двускатная крыша со значительным уклоном, на которой не будет скапливаться снег. Стропила для сруба должны быть прочными и правильно установленными, от надёжности выполнения кровли зависит защищённость стен и перекрытий и долговечность всего строения. Как ставить стропила на сруб?

Варианты монтажа стропильной системы

Перед установкой стропил необходимо смонтировать потолочные балки. В верхнем венце сруба необходимо сделать технологическое отверстие, которое называют врубкой – в него будет устанавливаться балка. При этом отверстие не должно быть сквозным, чтобы торец потолочной балки не страдал от действия атмосферных явлений.

Расстояние между балками зависит от того, какой материал предполагается использовать для перекрытия, и от вариантов использования чердака или мансардного помещения. Минимальный рекомендуемый шаг составляет полметра.

Монтаж стропил на сруб может осуществляться двумя основными способами:

  1. Стропила собираются в фермы на земле, и готовые конструкции потом поднимаются на крышу. Такой вариант можно использовать в том случае, если кровля будет иметь небольшой вес. Для подъёма ферм на крышу можно привлекать спецтехнику, а можно обойтись просто силами нескольких человек.
  2. Второй вариант – стропила по одному поднимаются на крышу и монтируются сразу наверху. Это удобно, если стропила сами по себе имеют большой вес, и поднять готовую конструкцию наверх будет проблематично.

Для стропил важно использовать лучший пиломатериал. Для них используют брус, в котором не должно быть сучков, трещин или каких-либо иных дефектов.

Стропила должны быть идеально ровными и прямыми, перед установкой все элементы деревянной конструкции обязательно обрабатывают специальными составами против гниения. Помимо антисептика они нуждаются в обработке антипиренами, особенно это важно для крыши бани.

Проектировка стропильной системы дома

Проект кровли зависит от площади здания, а также от предполагаемого веса кровельного материала. Кроме того, нужно учитывать ветровые и снеговые нагрузки в регионе, так как именно кровля должна будет защищать дом от всех ударов стихии. Двускатная стропильная система представляет собой прямоугольный треугольник, его верхнюю часть называют коньком крыши.

Самый распространённый вариант стропил изготавливается из обрезной доски, её сечение составляет 40/150 мм. Выделяют висячие и наслонные стропила: в первом случае балки упираются в стены сруба и соединяются между собой на коньке, их фиксируют горизонтальные перемычки и подпорки.

Обычно этот тип конструкции используется для домов большой сложности, и желательно предварительно спроектировать ферму на бумаге, чтобы определиться с необходимым числом подпорок. Расчёт должен учитывать несколько факторов:

  • Высота конька. Если крыша будет иметь большой уклон, поэтому на ней не будет задерживаться снег. Но при этом потребуется больше кровельного материала, поэтому работа обойдётся дороже.
  • Нужно рассчитать оптимальную длину стропил. Напуск под козырёк должен составлять около 30-40 см, это позволит отводить лишнюю влагу от стен.
  • Необходимо определиться с типом крепления балок в коньке: между собой они могут соединяться деревянной или металлической пластиной, кроме того, может использоваться метод соединения врубкой, в котором крепёжным элементом выступает болт.

Дополнительные опорные сооружения помогут избежать провисания стропил, их нужно обязательно устанавливать в том случае, если их длина превышает 4,5 м.

Наслонная система также является распространённой: в этом случае стропильные ноги прикрепляются к коньковому прогону и оказывают на стены минимальную распирающую нагрузку. Такая конструкция чаще применяется для жилых домов, так как коньковый прогон устанавливается на внутренние несущие стены, и именно на него приходится максимальная нагрузка от веса кровли.

Технология монтажа наслонных стропил

Как установить стропила на сруб? Стропильная система предусматривает крепление к потолочным балкам или мауэрлату, роль которого в срубе выполняет верхний венец. Важно убедиться, что он расположен строго горизонтально, так как от этого будет зависеть надёжность установки крыши.

Устанавливаются опорные стойки, которые должны располагаться строго вертикально. К ним прикрепляется коньковый прогон, к которому будут монтироваться стропила.

Крепление стропил к срубу может выполняться несколькими вариантами в зависимости от проекта:

Поскольку нижняя часть стропил не является жёстко закреплённой, осадка не будет оказывать большого влияния на конструкцию кровли. Однако иногда применяется дополнительная распорная система, которая обеспечивает жёсткое прикрепление верхнего венца сруба к стропилам.

Установленные стропила дополняются деревянной перпендикулярной обрешёткой из бруса, после чего можно переходить к утеплительным работам и укладке кровельного материала. Возведение стропильной системы – сложный технологический этап, поэтому желательно привлекать к этой работе специалистов. Особенно важной частью работы является проектировка, позволяющая рассчитать правильное положение стропил.

Деревянный сруб из бревна или бруса – традиционная для территории России постройка, которая может использоваться в качестве жилого дома или бани. Процесс сборки такого жилища происходит согласно выверенным веками технологиям, поэтому оно получается теплым, уютным и комфортным для жизни. Особого внимания заслуживает такая технологическая операция как налаживание стропильного каркаса, от прочности которого зависят защитные качества кровли. В этой статье мы расскажем, как правильно крепить стропила к срубу, чтобы они выдержали вес даже самого тяжелого кровельного материала, но не деформировались при усадке древесины.

Стропильной системой называют каркас крыши, совокупность опорных элементов, которые во взаимосвязи придают ей форму, уклон и значительную несущую способность. «Костяк» кровли изготавливают из сухой, прочной древесины, обработанной антисептическими препаратами, или металлического профиля. Он служит основой для крепления кровельного покрытия, а также равномерно распределяет нагрузку между несущими стенами. Чтобы перекрыть сруб, используют стропила следующих видов:

  • Висячие. Висячие стропила имеют всего одну точку опоры – на мауэрлат, свободным концом ноги они упираются друг друга, образуя трехшарнирную треугольную арку. Такая конструкция применяется, если сруб внутри не предусматривает несущих стен, на которые можно установить стойки. Висячая стропильная система испытывает нагрузку на распирание, поэтому она включает в себя разного рода затяжки, компенсирующие это напряжение. Стропила такого типа отличаются массивностью и сложностью монтажа.
  • Наслонные. Наслонные стропила обладают двумя точками опоры – мауэрлат и коньковый прогон, который поддерживают вертикальные стойки. Такая конструкция может использоваться, только если внутри сруб имеет как минимум 1 несущую стену или ряд колонн, на которые можно разгрузить конек. Наслонная стропильная система испытывает нагрузку только на прогиб, потому монтировать ее проще.

Обратите внимание! Сруб изготавливается из натурального строительного материала – древесины, обладающей уникальными свойствами. После сборки конструкции начинает выравниваться влажность дерева, поэтому она дает усадку в течении первых 3-5 лет эксплуатации. Самые значительные изменения размеров происходят в первый год службы, поэтому рекомендуется выполнять только по прошествии этого времени.

Способы крепления

Крепление стропил к деревянному срубу – технологически сложный процесс, от правильности выполнения которого зависит прочность, целостность и долговечности кровли. В работе нужно учитывать, что дерево в процессе высыхания оседает, поэтому геометрия строения изменяется. Кроме того, этот материал подвергается термическому расширению, поэтому слишком жесткое крепление стропил на сруб вызывает деформации. Существует два типа креплений стропильных ног:

Важно! Деревянный сруб обладает уникальной способностью «дышать», он сам регулирует влажность в помещении, поэтому не имеет жестко фиксированных размеров. Подвижные крепления, откликающиеся на усадку стен и термическое расширение материала – оптимальный вариант фиксации стропил к срубу.

Способы сборки

После полной усадки деревянного сруба мастера приступают к налаживанию стропильного каркаса и возведению кровли. Этот процесс кропотливый и сложный, особенно если выполнять ту задачу в одиночку. Существует 2 способа установить каркас на мауэрлат:

  • Установка готовых стропильных ферм. Эта технология заключается в сборке стропильных ферм «на земле» и дальнейшем подъеме их на место установки в готовом виде. Поднять массивные и тяжелые конструкции требуется специальная техника (автовышка, кран или трактор). Таким способом устанавливают наслонные стропила, которые весят меньше.
  • Сборка ферм «на высоте». Если конструкция стропильной системы отличается большим весом и размером, а в распоряжении строителей нет специальной техники, то фермы собирают прямо на месте. Недостатком этой технологии считают сложность и неудобство производства работ.

Учтите, что опытные мастера редко пользуются технологией установкой готовых стропильных ферм, так как она не позволяет выполнять точную подгонку элементов, хотя значительно экономит время.

Последовательность работ

Главные факторы качества стропильного каркаса – точность расчетов высоты конька и длины стропил и детальное следование технологии производства работ по возведению кровли. Чтобы крыша хорошо защищала сруб от проникновения атмосферных осадков, необходимо выполнять крепление стропильных ног следующим образом:

  1. Сначала нужно взять ровные доски из древесины хвойных пород без трещин или сучков. Для увеличения срока службы стропильных ног они обрабатываются антисептическим средством и антипиреном. Чтобы снизить расход пропитки, лучше острогать древесину.
  2. Затем изготавливают шаблон стропильной ноги, который служит образцом для производства остальных стропил.
  3. Сначала устанавливают первую и последнюю стропильную пару, а затем натягивают между ними шнурку, чтобы выровнять остальные стропила.
  4. Крепят остальные стропильные пары, подрезают концы ног, чтобы они были ровными, а затем устанавливают обрешетку.

Видео-инструкция

В этой статье мы поговорим об особенностях конструкции крыши домов, построенных из дерева, а точнее бревенчатых домов и домов из бруса. Объединяет их то, что они после сборки подвержены усадке.

Здесь на всех картинках будут показаны , просто потому, что бревенчатые стены мне пока трудно рисовать на компьютере. А в общем, всё что будет говориться, относится в равной степени и к брусовым домам и к бревенчатым.

Итак, все деревянные постройки в зависимости от особенностей строительства крыши домов можно разделить на два вида:

С каркасными фронтонами;

С фронтонами из бруса либо бревенчатые.

I Вариант:

Если крыша делается с каркасными фронтонами, то в принципе она ни чем не отличается от крыш кирпичных домов, которые мы рассматривали в прошлых статьях.

Допустим у нас имеется коробка дома, показанная на рис.1:

Рисунок 1

Мы можем построить либо двухскатную крышу с наслонными стропилами, с опиранием последних на балки перекрытия (см. рис.2):

Рисунок 2

Или на таком доме мы можем сделать крышу с висячими стропилами с опиранием последних также на балки перекрытия, как показано на рис.3 или как подробно описывалось

Рисунок 3

Мы видим, что здесь нет конькового бруса, опирающегося на среднюю несущую перегородку. Верхние концы стропил опираются друг на друга через коньковую доску. Роль затяжек выполняют балки перекрытия.

Также мы можем использовать обе эти схемы, только нижний конец стропил опереть не на балки перекрытия, а на мауэрлат. Вернее на верхний венец коробки (сруба), т.к. в деревянных домах именно он и является мауэрлатом. В данном случае при использовании висячих стропил нужно будет добавить затяжки. Подобные крыши были ранее описаны в статьях и .

Итак, мы имеем четыре схемы. О последовательности возведения двухскатных крыш и необходимых расчётах, думаю, мы уже достаточно поговорили в предыдущих статьях. Какую схему выбрать, решать Вам. С точки зрения надёжности и простоты сооружения, я бы предпочёл самый первый вариант – наслонные стропила с опиранием на балки перекрытия (см. рис.2), конечно при условии, что у нас есть средняя несущая перегородка.

II Вариант:

Теперь давайте поговорим об особенностях крыши домов с фронтонами из бруса либо бревна. Главной их особенностью является то, что фронтон подвержен усадке, т.е. со временем его высота меняется (уменьшается), соответственно меняется и угол наклона скатов (также уменьшается). К чему это может привести? Давайте посмотрим на рисунок 4:

Рисунок 4

Мы взяли ту же коробку дома и сделали фронтоны из бруса. На них положили коньковый брус, чтобы устанавливать наслонные стропила. Конечно, при такой длине очевидно, что конёк не выдержит. Кому то здесь может прийти в голову мысль поставить под него вертикальные стойки, оперев их на среднюю перегородку.

Но скажем так, мысль эта очень плохая. Высота этих стоек со временем не будет меняться, т.к. усушка древесины вдоль волокон составляет всего лишь 0,1-0,3%. Высота же фронтонов может уменьшиться до 8-10 %. Т.е. при высоте фронтона в 1,5 метра, он может сесть на 12-15 см. Представьте, что при этом произойдёт с крышей.

В связи с этим, если мы хотим сделать фронтоны из бруса (бревна), средняя перегородка должна быть собрана до самого верха и осаживаться вместе с фронтонами. На рисунке 5 для примера показаны несколько домов, где коньковый брус при усадке дома будет опускаться равномерно:

Рисунок 5

На последнем фото мы видим, что коньковый брус на балконе подпирается вертикальной стойкой. Но стойка эта устанавливается через специальный винтовой компенсатор усадки сруба.

Теперь немного о закреплении нижних концов стропил на домах с фронтонами из бревна или бруса.

Если мы представим процесс усадки фронтона и соответственно опускания вниз верхнего конца стропила, то становится очевидным, что нижний конец стропила при этом будет смещаться относительно стены, т.е. как бы сползать вниз. Но как в таком случае закрепить стропило, чтобы обеспечить его подвижность. Способы крепления стропила к мауэрлату, которые мы рассматривали раньше, здесь не подходят. А схема с опиранием стропил на балки перекрытия в данном случае вообще не применима.

Как выполняется данное соединение показано на рисунке 6:

Рисунок 6

На брусе или бревне делается неглубокий пропил (стопило не запиливается) и устанавливается специальная скользящая опора. Нужно следить за двумя моментами. «Скользячка» должна стоять перпендикулярно к стропилу, и при установке она должна быть взведена в крайнее нижнее положение (как показано на фото выше), чтобы обеспечить максимально возможный ход стропила при усадке фронтона.

Также свои особенности имеет соединение стропил между собой вверху на коньке. Они должны иметь возможность немного изменять при усадке угол наклона. Два наиболее простых способа, как это обеспечить показано на рисунке 7:

Рисунок 7

Итак, подведём итог. В крышах с фронтонами из брёвен или бруса стропила при усадке должны иметь возможность двигаться и ничто не должно этому мешать. На такие стропила не ставятся никакие затяжки и дополнительные промежуточные стойки. Соединения также делаются подвижными.

1.
2.
3.
4.
5.

Строительство крыши – долгое и трудоемкое занятие, но оно необходимо для защиты дома от непогоды и теплопотерь. При самостоятельном возведении постройки установка стропил крыши своими руками волне выполнима, если соблюдать все требования по созданию основания кровли. Главное – иметь необходимые знания и хотя бы небольшой опыт в строительстве. Не стоит забывать: от надежности крыши зависит состояние дома. Для того, чтобы все выполнить правильно, нужно знать особенности создания стропильной системы, и выполнять все работы последовательно.

Конструкция крыш и систем стропил

Крыши домов обычно являются наклонными плоскостями – их называют скатами. В основе кровельных скатов находится стропильная система, на которую укладывают обрешетку для настила кровельных материалов.

Нижние торцы стропил обычно имеют опору на мауэрлат. В месте пересечения скатов получаются ребра - наклонные и горизонтальные. Горизонтальные элементы называют коньком. На пересечениях скатов, образованных входящими углами, обустраивают ендовы и разжелобки. Выступающие над стенами строений края кровли получили название фронтонных или карнизных свесов. Они располагаются горизонтально, а за наружные стены выходит выступ. После укладки обрешетки, затем стропил над ними собирают кровельный материал. Перед монтажом кровли обязательно укладывают тепло-, паро- и гидроизоляцию.

От того, какой уклон имеют кровельные скаты, крыши бывают плоскими и скатными. Первые имеют уклон 2,5-10%, а вторые – более 10%. Скаты – это плоскости крыши, позволяющие воде стекать с нее.

Крыши делятся на следующие типы:

  • односкатные – с опорой на две разные по высоте наружные стены;
  • двухскатные – имеют опору на две одинаковые по высоте наружные стены (детальнее: " ");
  • шатровые – у них четыре ската, у которых форма одинаковых треугольников, сходящихся в единой точке;
  • четырехскатные (вальмовые) – крыши с треугольными скатами на торцах; когда до карниза не доходит, крышу называют полувальмовой;
  • мансардные (ломаные) двухскатные – две плоскости таких крыш представляют собой прямоугольники, соединенные под тупыми углами.

Тип скатной крыши преимущественно зависит от того, какая схема установки стропил была использована. Стропила – это основные несущие элементы крыши, и они должны не только выдерживать вес кровли, но и быть устойчивыми к давлению снега и ветра. Для выполнения расчетов стропильной системы необходимо руководствоваться типом кровельного материала, характерной для региона силой ветров и размером снежного покрова.

Стропильные ноги с целью увеличения жесткости каркаса соединяют между собой. Чтобы крышу не снесло при сильном ветре, каркас нужно связать с «коробкой» дома ещё до того, . При постройке частных домов обычно используют стропильные системы из древесины - они легко обрабатываются и устанавливаются.


Виды и особенности стропил

Прежде чем перейти к тому, как установить стропила, нужно разобраться с их устройством и видами.

Стропила бывают наслонные и висячие. Способы установки стропил и их тип подбирают, исходя из кровельных материалов, нагрузки в виде ветра и снега, уклона кровли. Висячие стропила опираются лишь на крайние две точки, например, на стены дома. Промежуточные опоры в этом случае не нужны. Висячие стропила предназначены для изгиба и сжатия. Также такая система создает значительную распирающую нагрузку по горизонтали, передающуюся стенам. Ее можно уменьшить с помощью металлических или деревянных затяжек, соединяющих стропила.


Затяжки располагают в основании стропил, при этом стяжка является одновременно и балкой перекрытия. Данный метод обычно используют для создания мансардной кровли (читайте: " "). Затяжки могут находиться также и выше стропил. Чем выше располагаются затяжки, тем надежнее и мощнее они должны быть. Такие стропильные системы используются в тех случаях, если пролеты составляют 7-12 метров, и дополнительные опоры не предусмотрены. Таким образом, основными элементами висячей системы считаются стропильные ноги с затяжками нижнего пояса.

Стропила наслонного типа строятся иначе. Их устанавливают в домах, в которых есть дополнительная несущая стена или опоры, расположенные в центре относительно к внешним несущим стенам. Концы таких стропил опираются на боковые стены, а для средней части есть опора из несущих столбов или внутреннего простенка. Элементы таких стропил работают как балки – лишь на изгиб.

Монтаж одной системы кровли над несколькими пролетами предполагает чередующуюся установку висячих и наклонных стропильных ферм. В тех местах, где отсутствуют промежуточные опоры, устанавливают висячие стропила, а там, где они есть – наклонные. Если пролет крыши (промежуток между опорами) превышает 6,5 метров (с дополнительным элементом опоры 10-12 метров) используют наслонные стропила.

Такую конструкцию создают тем же образом, что и в домах с каркасной системой. Обрешетку делают из брусьев сплошного двойного или досок разреженного настила, а прикрепляют ее к стропилам гвоздями.

Обрешетку под настил из мягкой кровли, например, из рубероида делают в виде сплошного настила. Он должен состоять из двух слоев досок – в результате получается двойной настил. Верхний слой обрешетки является защитным, нижний считается рабочим. Одинарный сплошной или разреженный (имеющий зазор 20-30 миллиметров) настил применяется как основание для покрытия из асбестоцементных плит. Обрешетку из брусьев с основанием 50х50 миллиметров используют в качестве основы под классический шифер, волнистый и черепицу.

Стропильные ноги допускается крепить несколькими способами, в зависимости от материалов, из которых возводилось строение:

  • путем соединения с верхней обвязкой деревянных каркасных зданий;
  • соединением с верхними венцами (актуально для домов деревянных рубленых и брусчатых);
  • методом соединения с опорными брусьями (используется для каменных домов). В этом случае толщина мауэрлата должна составлять 150-160 миллиметров. Он может быть цельным (брус укладывают во всю длину здания) или частичным (брусья укладывают только в места стыка со стропильными ногами).


Стропильные ноги небольшого сечения необходимо защитить от провисания – для этого используют решетку из подкосов, ригеля и стойки. При этом стойки и подкосы делают из бревен диаметром от 130-140 миллиметров. Правильная установка стропил на крышу подразумевает соединение их с затяжками. Чтобы стропильные ноги не скользили по затяжке и не скалывались, их врезают зубом высотой в 1/3 размера затяжки, создают шип. Иногда используют одновременно оба . Врубая стропильную ногу в конец затяжки, зуб отодвигают максимально далеко. Затяжка может остаться невредимой в том случае, если устанавливать стропила в 30-40 сантиметров от ее края.

Установка стропил

Для создания стропильной конструкции можно брать только пиломатериалы 1-2 сорта без гнили и червоточин. Доски и брусья раскраивают до нужной длины круглопильным станком способом поперечного раскроя, затем на этом же станке делают оторцовку изделий по заданному шаблону. По ширине элементы опиливают на круглопильном станке по продольному раскрою.

Технология установки стропил выглядит следующим образом .

Элементы системы собирают на бойке в шаблонах. Детали, которые нужно соединить, размещают у бойка в удобном порядке, чтобы их можно было использовать без лишних движений и усилий. Перед началом сборки на бойке наносят углем или мелом схему стропил для соединения в натуральную величину. На бойке можно набивать планки, которые будут фиксировать стропильные ноги в собранном виде.


После того, как будет завершена прирезка и проведена контрольная сборка, стропила маркируют и укомплектовывают. Контрольная сборка стропильных ног нужна для того, чтобы можно было выполнить установку без подгонки. В стропильных элементах предусматривают места для установки болтов и нагелей. Стропила с небольшим пролетом иногда собирают прямо на предприятиях, и доставляются к месту строительства уже в готовом виде.

Стропильные бревенчатые конструкции

При изготовлении бревенчатых стропил используют круглый окоренный лес диаметром 18 сантиметров. Бревна должны быть прямолинейными и ровными, без гнили, червоточин, кривизны. Небольшие неровности обрабатывают топором по шнуру.

Установка стропил на сруб – это создание опоры стропильных ног на верхние венцы здания. От того, насколько правильно будет это сделано, зависит надежность конструкции. Затяжки, с помощью которых будут соединены стропильные ноги, должны быть произведены из дерева высокого качества. Выбранное под затяжку бревно торцуют по необходимой длине. Так как чаще всего круглый брус поставляют длиной 6,5 метров, затяжки для больших пролетов обычно делают из двух-трех бревен, соединенных между собой по длине. Потом подбирают материал для стропильных ног.


Подкосы и стойки, имеющие меньшую длину, делают из обрезков или из коротких бревен. У выбранных изделий производят обтесывание торцов и делают разметку по шаблону из фанеры или тонкого листового металла. Точки врубок по окончанию разметки выпиливают и зачищают остро заточенным топором.

Балки составного типа на пластинчатых нагелях применяются при обустройстве перекрытий и верхних поясов фермы - их собирают из брусьев на деревянных нагелях. Самая распространенная конструкция сборного сечения – это балка. Она является конструкцией из двух или трех брусьев из хвойной древесины, соединенных друг с другом пластинчатыми нагелями и сделанных с использованием дерева твердых пород (чаще всего дуба, иногда – березы), при монтаже используется . Нагели в балках устанавливают по всей длине, за исключением средней части, в которой усилия на сдвиг незначительные.

Производят балки из брусьев первого сорта, предварительно высушенных до уровня влажности не более 20%. Этот показатель у пластинчатых нагелей для балок должна быть не больше 10%.

До того, как установить стропила на сруб, собирают балки. Это возможно осуществить с помощью специального устройства, состоящего из двух стоек-подставок (опор), на них есть вал, который выполняет вращение в двух втулках. На козелках с каждой стороны вала расположены брусья. С помощью хомутов-тяжей сдвигают концы балок. Чтобы в балках был достигнут нужный монтажный подъем, две распорки, обладающие подходящей к подъему толщиной, присоединяют к валу.

После выполнения стяжки концов балок, их середина становится изогнутой под влиянием распорок, а балки изгибаются исходя из величины подъема. Во время изгибания балок нужно обращать внимание на то, чтобы плоскости соприкасающихся между собой брусьев были подогнаны друг к другу.

В целом установка стропил при строительстве крыши бани идентична сбору конструкции на доме. Перед тем, устанавливают мауэрлат, собирают стропильную ферму и делают обрешетку.

После окончания установки стропильной системы и обрешетки можно приступать к настилу кровельного материала. При создании крыши не стоит забывать про тепло-, гидро- и пароизоляцию, особенно если планируется использовать чердак.

Двускатная крыша или щипцовая - это крыша на два ската, т.е. имеющая 2 наклонные поверхности (скаты) прямоугольной формы.

Каркас двухскатной крыши в силу конструктивных особенностей идеально сочетает в себе простоту устройства и обслуживания с надежностью и долговечностью. Эти и многие другие параметры делают строительство двухскатной крыши практичным и рациональным решением для частного и коммерческого домостроения.

В рамках этой статьи рассмотрим, как сделать стропильную систему двухскатной крыши своими руками. Для эффективного восприятия материала он представлен в виде пошаговой инструкции от А до Я, от выбора и расчетов, до монтажа мауэрлата и обрешетки под кровлю. Каждый этап сопровождается таблицами, схемами, чертежами, рисунками и фото.


Популярность крыши домиком обусловлена рядом преимуществ:

  • вариативность конструкции;
  • простота в расчетах;
  • естественность стока воды;
  • цельность конструкции снижает вероятность протечек;
  • экономичность;
  • сохранение полезной площади чердака или возможность обустройства мансарды;
  • высокая ремонтопригодность;
  • прочность и износоустойчивость.

Виды двухскатной крыши

Монтаж стропильной системы двускатной крыши зависит, прежде всего, от ее конструкции.

Выделяют несколько вариантов двухскатных крыш (типы, виды):

Наиболее распространенный в силу простоты и надежности вариант устройства крыши. Благодаря симметрии достигается равномерное распределение нагрузок на несущие стены и мауэрлат. Вид и толщина утеплителя не оказывают влияния на выбор материала.

Сечение бруса дает возможность обеспечить запас несущей способности. Отсутствует вероятность пригибания стропил. Подпорки и распорки можно ставить практически в любом месте.

Явный недостаток - невозможность обустройства полноценного мансардного этажа. Из-за острых углов появляются «глухие» зоны, которые непригодны для использования.

Устройство одного угла более 45° приводит к снижению величины неиспользуемой площади. Появляется возможность сделать жилые комнаты под крышей. В тоже время увеличиваются требования к расчету, т.к. нагрузка на стены и фундамент будет распределятся неравномерно.

Такая конструкция крыши позволяет обустроить полноценный второй этаж под крышей.

Естественно, простая двускатная стропильная крыша отличается от ломаной, не только визуально. Главная трудность таиться в сложности расчетов.

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши

Постройка крыши любой сложности своими руками предполагает знания назначения основных конструктивных элементов.

Места расположения элементов показаны на фото.


  • Мауэрлат . Предназначен для распределения нагрузки от стропильной системы на несущие стены здания. Для обустройства мауэрлата выбирается брус из прочной древесины. Предпочтительно лиственницы, сосны, дуба. Сечение бруса зависит от его вида - цельный или склеенный, а также от предполагаемого века конструкции. Наиболее популярные размеры 100х100, 150х150 мм.

    Совет. Для стропильной системы из металла мауэрлат также должен быть металлическим. Например, швеллер или двутавровый профиль.

  • Стропильная нога . Основной элемент системы. Для изготовления стропильных ног используется прочный брус или бревно. Соединенные сверху ноги образуют ферму.

Силуэт стропильной фермы определяет внешний вид строения. Примеры ферм на фото.

Важное значение имеют параметры стропил. О них речь пойдет чуть ниже.

  • Затяжка - соединяет стропильные ноги и придает им жесткость.
  • Прогон :
    • Коньковый прогон , монтируется в месте примыкания одного стропила к другому. В дальнейшем на него будет установлен конек крыши.
    • Боковые прогоны , они обеспечивают ферме дополнительную жесткость. Их количество и размер зависят от нагрузки на систему.
  • Стойка для стропил - вертикально расположенный брус. Также принимается на себя часть нагрузки от веса крыши. В простой двускатной крыше обычно располагается по центру. При значительной ширине пролета - по центру и по бокам. В несимметричной двускатной крыше - место установки зависит от длины стропила. При ломанной крыше и обустройстве одной комнаты на мансардном чердаке - стойки располагаются по бокам, оставляя свободным пространство для перемещения. Если комнат предполагается две - стойки находятся по центру и по бокам.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши показано на рисунке.

  • Подкос . Служит опорой для стойки.

Совет. Установка подкоса под углом в 45° существенно снижает риск деформации от ветровой и снеговой нагрузки.

В регионах со значительной ветровой и снеговой нагрузкой устанавливают не только продольные подкосы (находящиеся в одной плоскости со стропильной парой), но и диагональные.

  • Лежень . Его назначение служить опорой для стойки и местом крепления подкоса.
  • Обрешетка . Предназначена для передвижения во время строительных работ и фиксации кровельного материла. Устанавливается перпендикулярно по отношению к стропильным ногам.

Совет. Важное назначение обрешетки - перераспределение нагрузки от кровельного материала на стропильную систему.

Наличие чертежа и схемы с указанием месторасположения всех перечисленных конструктивных элементов поможет в работе.

Совет. Обязательно добавьте в схему стропильной системы двухскатной крыши данные об устройстве прохода вентиляционной шахты и дымовой трубы.

Технология их устройства определяется типом кровли.

Выбор материала для стропил

При расчете материала на двухскатную крышу нужно выбирать качественную древесину без повреждений и червоточин. Наличие сучков для балок, мауэрлата и стропил не допускается.

Для досок обрешетки сучков должно быть минимум, при этом они не должны выпадать. Древесина должна быть прочной и обработанной необходимыми препаратами, которые повысят ее свойства.

Совет. Длина сучка не должна превышать 1/3 толщины бруса.

Расчет стропильной системы двухскатной крыши

Расчет параметров материала важный этап, поэтому приводим алгоритм расчета пошагово.

Важно знать: вся стропильная система состоит из множества треугольников, как наиболее жесткого элемента. В свою очередь, если скаты имеют различную форму, т.е. являются неправильным прямоугольником, то нужно разделить его на отдельные составляющие и посчитать нагрузку и количество материалов для каждого. После расчетов данные суммировать.

1. Расчет нагрузки на стропильную систему

Нагрузка на стропила может быть трех видов:

  • Постоянные нагрузки . Их действие будет всегда ощущаться стропильной системой. К таким нагрузкам относят вес кровли, обрешетки, утеплителя, пленок, доборных элементов кровли, отделочных материалов для . Вес кровли является суммой веса всех его составляющих элементов, такую нагрузку проще учесть. В среднем величина постоянной нагрузки на стропила равна 40-45 кг/м.кв.

Совет. Чтобы сделать запас прочности для стропильной системы лучше к расчету прибавить 10%.

Для справки: Вес некоторых кровельных материалов на 1 м.кв. представлен в таблице

Совет. Желательно, чтобы вес кровельного материала, приходящийся на 1 м.кв. площади крыши, не превышал 50 кг.

  • Переменные нагрузки . Действуют в разные периоды и с разной силой. К таким нагрузкам относят: ветровую нагрузку и ее силу, снеговую нагрузку, интенсивность осадков.

По сути, скат крыши подобен парусу и, если учесть ветровую нагрузку, вся конструкция крыши может быть разрушена.

Расчет проводят по формуле: ветровая нагрузка равна показатель по региону, умноженный на поправочный коэффициент. Эти показатели содержатся в СНиП «Нагрузки и воздействия» и определяются не только регионом, но и местом расположения дома. Например, на частный дом, окруженный многоэтажными зданиями, приходится меньше нагрузок. Отдельно стоящий загородный дом или дача испытывают повышенные ветровые нагрузки.

2. Расчет снеговой нагрузки на кровлю

Расчет крыши на снеговую нагрузку проводится по формуле:

Полная снеговая нагрузка равна вес снега, умноженная на поправочный коэффициент. Коэффициент учитывает ветровое давление и аэродинамическое влияние.

Вес снега, который приходится на 1 м.кв. площади крыши (согласно СНиП 2.01.07-85) находится в пределах 80-320 кг/м.кв.

Коэффициенты, показывающие зависимость от угла наклона ската представлены на фото.

Нюанс. При угле наклоне ската свыше 60° нагрузка снега на расчет не влияет. Поскольку снег быстро сползет вниз и не повлияет на прочность бруса.

  • Особые нагрузки . Учет таких нагрузок проводится в местах с высокой сейсмической активностью, торнадо, штормовыми ветрами. Для наших широт достаточно сделать запас по прочности.

Нюанс. Одновременное действие многих факторов вызывает эффект синергии. Это стоит учесть (см. фото).

Оценка состояния и несущей способности стен и фундамента

Следует учитывать, что кровля имеет существенный вес, который способен нанести вред остальному зданию.

Определение конфигурации кровли:

  • простая симметричная;
  • простая ассиметричная;
  • ломаная.

Чем сложнее форма крыши, тем большее количество стропильных ферм и подстропильных элементов нужно для создания необходимого запаса по прочности.

{banner_advert_2}

Угол наклона двухскатной крыши определяется в первую очередь кровельным материалом. Ведь каждый из них выдвигает свои требования.

  • мягкая кровля - 5-20°;
  • металлочерепица, шифер, профнастил, ондулин - 20-45°.

Следует учесть, что увеличение угла увеличивает площадь пространства под крышей, но и количество материала. Что влияет на общую стоимость работ.

Нюанс. Минимальный угол наклона двускатной крыши должен составлять не меньше 5°.

5. Расчет шага стропил

Шаг стропил двускатной крыши для жилых домов может составлять от 60 до 100 см. Выбор зависит от кровельного материала и веса конструкции крыши. Тогда количество стропильных ног рассчитывается путем деления длины ската на расстояние между стропильными парами плюс 1. Полученное число определяет количество ног на один скат. Для второго число нужно умножить на 2.

Длина стропил для чердачной крыши рассчитывается по теореме Пифагора.

Параметр «а» (высота крыши) задается самостоятельно. Ее величина определяет возможность обустройства жилого помещения под крышей, удобством нахождения на чердаке, расходом материала на строительство крыши.

Параметр «b» равен половине ширины здания.

Параметр «с» представляет собой гипотенузу треугольника.

Совет. К полученному значению нужно добавить 60-70 см. для запилов и выноса стропильной ноги за стену.

Стоит отметить, что максимальная длина бруса - 6 м.п. Поэтому при необходимости брус для стропил можно сращивать (наращивание, стыковка, соединение).

Способ сращивания стропил по длине показан на фото.

Ширина стропил для крыши зависит от расстояния между противоположными несущими стенами.

7. Расчет сечения стропил

Сечение стропил двускатной крыши зависит от нескольких факторов:

  • нагрузки, о ней мы уже писали;
  • вида применяемого материала. Например, бревно выдерживает одну нагрузку, брус - другую, клееный брус - третью;
  • длины стропильной ноги;
  • вида древесины, которая используется в строительстве;
  • расстояния между стропилами (шага стропил).

Определить сечение бруса для стропил, зная расстояние между стропилами и длину стропила можно с помощью нижеприведенных данных.

Сечение стропил - таблица

Совет. Чем больше шаг установки стропил, тем большая нагрузка приходится на одну стропильную пару. Значит, сечение стропил нужно увеличивать.

Размеры пиломатериала (бруса и доски) для двухскатной стропильной системы:

  • толщина (сечение) мауэрлата - 10х10 или 15х15 см.;
  • толщина стропильной ноги и затяжки - 10х15 или 10х20 см. Иногда используют брус 5х15 или 5х20 см;
  • прогон и подкос - 5х15 или 5х20. В зависимости от ширины ноги;
  • стойка - 10х10 или 10х15;
  • лежень - 5х10 или 5х15 (в зависимости от ширины стойки);
  • толщина (сечение) обрешетки крыши - 2х10, 2,5х15 (в зависимости от кровельного материала).

Виды стропильной системы двухскатной крыши

Для рассматриваемой конструкции крыши существует 2 варианта: наслонные и висячие стропила.

Рассмотрим каждый вид подробно, дабы сделать взвешенный выбор.

Висячие стропила

Применяются при ширине крыши не более 6 м.п. Установка висячих стропил выполняется за счет крепления ноги за несущую стену и коньковый прогон. Конструкция висячих стропил особенна тем, что стропильные ноги находятся под воздействием распирающего усилия. Висячие стропила с затяжкой, установленной между ногами, позволяют снизить его влияние. Затяжка в стропильной системе может быть деревянной или металлической. Часто затяжки ставят внизу, тогда они играют роль несущих балок. Важно обеспечить надежное крепление затяжки на стропильной ноге. Потому, что на нее тоже передается распирающее усилие.

Совет.
Чем выше расположена затяжка, тем большей прочностью она должна обладать.
Если затяжку не установить, несущие стены могут попросту «разъехаться» от давления, создаваемое стропильной системой.

Наслонные стропила

Применяются при обустройстве крыш любых размеров. Конструкция наслонных стропил предусматривает наличие лежня и стойки. Лежень, лежащий параллельно мауэрлату принимает на себя часть нагрузки. Таким образом, стропильные ноги как бы приклонены друг к другу и поддерживаются стойкой. Стропильные ноги наслонной системы работают только на изгиб. Да и простота монтажа также склоняет чашу весов в их пользу. Единственный недостаток - наличие стойки.

Комбинированные

Ввиду того, что современные крыши отличаются большим многообразием форм и сложностью конфигураций, используется комбинированный вид стропильной системы.

После выбора вида стропильной системы можно точно рассчитать количество материалов. Результаты расчетов записать. При этом профессионалы рекомендуют составлять чертежи на каждый элемент кровли.

Монтаж стропильной системы двухскатной крыши

После того, как рассчитаны стропила двускатной крыши, можно приступать к монтажу. Процесс разобьем на этапы и дадим характеристику каждому из них. Получится своеобразная пошаговая инструкция, содержащая дополнительные сведения по каждому этапу.

1. Крепление мауэрлата к стене

Брус устанавливается по длине стены, на которую будут опираться стропила.

В срубах из бревна роль мауэрлата играет верхний венец. В зданиях, построенных из пористого материала (газобетон, пенобетон) или кирпича, мауэрлат устанавливается по всей длине несущей стены. В других случаях его можно устанавливать между стропильными ногами.

Материал подготовлен для сайта www.сайт

Поскольку длина мауэрлата превышает стандартные размеры пиломатериалов, его приходится сращивать.

Соединение мауэрлата друг с другом делается как показано на рисунке.

Как соединить мауэрлат?

Запил брусьев производится только под углом в 90°. Соединения происходит с применением болтов. Гвозди, проволока, деревянные нагели не используются.

Как крепить мауэрлат?

Установка мауэрлата выполняется на верху стены. Технология монтажа предусматривает несколько способов крепления мауэрлата:

  • строго по центру несущей стены;
  • со смещением в одну из сторон.

Совет.
Мауэрлат не может размещаться ближе, чем 5 см. до наружного края стены.

Чтобы защитить брус для мауэрлата от повреждения его укладывают на слой гидроизоляционного материала, в качестве которого чаще всего выступает обычный рубероид.

Надежность крепления мауэрлата важный аспект строительства. Это связано с тем, что скат крыши подобен парусу. Т.е., он испытывает сильную ветровую нагрузку. Следовательно, мауэрлат нужно крепко зафиксировать на стене.

Способы крепления мауэрлата к стене и стропилам

Анкерные болты. Идеальны для монолитного строения.

Деревянные нагели. Используются для срубов из бревна и бруса. Но, они всегда используются с дополнительными крепежами.

Скобы.

Шпилька или арматура. Применяется в том случае, если коттедж построен из пористых материалов (газобетон, пенобетон).

Скользящее крепление (шарнирное). Связка таким способом позволяет обеспечить смещение стропильных ног при усадке дома.

Отожженная проволока (вязальная, стальная). Используется как дополнительное крепление в большинстве случаев.

2. Изготовление стропильных ферм или пар

Монтаж выполняется двумя способами:

  • установка брусьев непосредственно на крыше. Используется не часто, поскольку выполнять все работы, замеры, подрезки на высоте проблематично. Зато позволяет полностью выполнить монтаж своими руками;
  • сборка на земле. Т.е., отдельные элементы (треугольники или пары) для стропильной системы можно собрать внизу, а затем поднять их на крышу. Преимущество такой системы в более быстром выполнении высотных работ. А недостаток - в том, что вес собранной конструкции стропильной фермы может быть значительным. Чтобы ее поднять потребуется специальное оборудование.

Совет. Прежде чем собирать стропильные ноги, нужно нанести разметку. Очень удобно использовать для этих целей шаблоны. Собранные по шаблону стропильные пары будут абсолютно одинаковы. Для изготовления шаблона нужно взять две доски, длина каждой из которых равна длине одного стропила, и соединяются между собой.

3. Установка стропильных ног

Собранные пары поднимаются наверх и устанавливаются на мауэрлат. Для этого внизу стропильных ног нужно сделать запил.

Совет. Поскольку прорези на мауэрлате ослабят его, можно делать запилы только на стропильной ноге. Чтобы запил был одинаковым и плотно прилегал к основанию нужно использовать шаблон. Его вырезают из фанеры.

Способы крепления стропильной ноги показано на рисунке.

Начинать установку стропильных пар нужно с противоположных торцов крыши.

Совет. Чтобы правильно установить стропильные ноги, лучше использовать временные подкосы и распорки.

Между закрепленными парами натягивается бечевка. Она упростит монтаж последующих стропильных пар. А также, обозначит уровень конька.

Если стропильная система монтируется непосредственно на крыше дома, то после установки двух крайних стропильных ног устанавливается опора конька. Далее к нему крепят половины стропильный пар.

Стоит отметить, что в этом вопросе мнения профессионалов расходятся. Одни советуют использовать шахматный порядок крепления, что позволит равномерно распределить увеличивающуюся нагрузку на стены и фундамент более равномерно. Такой порядок предполагает установку одного стропила в шахматном порядке. После того, как часть стропильных ног установлена, монтируют недостающие части пары. Другие, настаивают на том, что нужно делать последовательный монтаж каждой пары. В зависимости от размера конструкции и конфигурации фермы, усиление стропильных ног выполняется подпорками и стойками.

Нюанс. Соединяются дополнительные элементы конструкции с помощью вырубки. Фиксировать их предпочтительно строительными скобами.

При необходимости можно удлинить стропильную ногу.

Способы сращивания стропильных ног показаны на фото.

Совет. Способ, которым удлиняется мауэрлат (запил под 90°) в данном случае применять нельзя. Это ослабит стропило.

4. Установка конька двускатной крыши

Коньковый узел кровли изготавливается путем соединения стропильных ног вверху.

Устройство конька крыши:

  • Способ без использования опорного бруса (см. рис.).

  • Способ с использованием стропильного бруса. Брус нужен для больших крыш. В дальнейшем он может стать опорой для стойки.
  • Метод накладки на брус.

  • Метод врубки.

После того, как установлена стропильная система делаем капитальное закрепление всех конструктивных элементов.

5. Монтаж обрешетки крыши

Монтируется обрешетка в любом случае, и предназначена для более удобного перемещения по крыше в процессе выполнения работ, а также для крепления кровельного материала.

Шаг обрешетки зависит от вида кровельного материала, например:

  • под металлочерепицу - 350 мм (расстояние между двумя нижними досками обрешетки должно составлять 300 мм).
  • под профнастил и шифер - 440 мм.
  • под мягкую кровлю настилаем сплошную обрешетку.

Стропильная система двухскатной крыши с мансардой - видео:

Заключение

Как видим, несмотря на кажущуюся простоту, монтаж стропильной системы двускатной крыши содержит много подводных камней. Но, опираясь на приведенные рекомендации, вы сможете без проблем построить надежную конструкцию своими руками.