Двускатная кровля стропильная система

Стропильная система: виды и монтаж для разных форм скатных крыш

Хороший фундамент – еще не означает, что дом простоит «верой и правдой» на протяжении долгих лет. Еще одна крайне важная составляющая – надежная и качественная стропильная система для крыши. Давайте разберемся, как она устроена в случае скатной крыши, каких видов бывает и из каких элементов состоит.

• Какими должны быть стропила для крыш
• Главные конструкционные элементы стропил
• Виды стропильных систем разных типов крыш
• Дополнительные элементы
• Особенности установки стропильной системы и мауэрлатов двускатных крыш

Стропильные системы крыши

Что такое стропильная система?

Стропильная система для двускатной крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов, которые в совокупности составляют каркас конструкции.

Она изготавливается из древесины или металла в соответствии с расчетом нагрузок, которые будут воздействовать на них в процессе эксплуатации. Стропильный каркас кровли выполняет следующие функции:

1. Придает кровельным скатам необходимый уклон. Традиционную форму в виде равностороннего прямоугольника двухскатной крыши придает именно стропильный каркас, формирующий уклон между основанием кровли и ее коньком. Расположенная под углом поверхность, позволяет снегу и воде свободно соскальзывать со ската.
2. Распределяет нагрузку от веса кровельного пирога. Вес кровельного пирога с учетом снеговой нагрузки может достигать до 500 кг/м2, поэтому двухскатная кровля подвергается интенсивной нагрузке особенно в зимний период. Стропила двускатной крыши равномерно распределяют вес, который на них ложиться, а затем передают нагрузку на несущие стены и фундамент дома.
3. Служит основой для крепления термоизоляции и кровельного материала. Стропильный каркас кровли служит своеобразным скелетом конструкции, вокруг которого строится ее «тело». Между стропильных ног должна устанавливаться термоизоляция, а на обрешетку фиксируется кровельное покрытие, которое защищает от проникновения влаги.

Обратите внимание, что конструкция стропильной системы двухскатной крыши достаточно сложна для проектирования и сборки, особенно если у мастера не хватает опыта. Ведь чтобы она была способна выдерживать интенсивные нагрузки, нужно правильно рассчитать сечение стропил и шаг стропил, учитывая уклон и длину скатов, используемый кровельный материал, а также составить чертеж, по которому будет выполняться сборка.

Стропильная конструкция двускатной крыши каркасного дома

Двускатная крыша каркасного дома представляет собой систему стропил, связанных между собой обрешетинами, продольными брусками на всю длину крыши, уложенных поперек стропил. При строительстве двускатной крыши используют две основные стропильные системы:

• Висячая;
• Наслонная.

Висячая система стропил нижней частью крепятся только на наружные стойки каркаса дома или на потолочные балки (мауэрлаты).

Наслонная система стропил дополняется серединной опорой или внутренними опорными стойками, усиливающими конструкцию крыши.

Выбор той или иной системы стропил связан с размером и конструкцией каркасного дома. Если внутренний пролет превышает 10 м, его усиливают внутренними опорами и стропильная система становится наслонной. В случае если чердачное помещение предполагается сделать жилым, также усиливают стропильную систему внутренними опорами, которые будут одновременно служить каркасом стен мансардного помещения.

Создание и монтаж стропильной конструкции наиболее сложный элемент обустройства крыши каркасного дома, требующий не только профессиональных навыков в этой области, но и владения теоретическими познаниями для расчета конструкции. И хотя этот тип стропильной конструкции считается наиболее простым, двухскатная крыша каркасного дома своими руками может быть построена, если эти руки принадлежат профессионалам.

Стропильная система двускатной крыши

Основные элементы стропильной системы двускатной крыши, которые могут применяться для двускатных крыш:

• Стропильные ноги (собственно стропила),
• Подкосы,
• Стойки,
• Прогоны,
• Затяжки (их еще называют стяжки).

Подкосы, стойки, распорки, ригели относятся к крепежным элементам.
Низ стропил опирается на мауэрлат, который прочно установлен на несущей стене.

Верхняя часть стропильной ноги крепится к подконьковому брусу. Для большей прочности применяют промежуточные прогоны, подстропильные ноги, которые берут на себя часть нагрузки.

В общем-то, все эти элементы двускатных крыш представляют собой доски, бруски и балки различной длины, формы и сечения. Рассмотрим их все по порядку.

Мауэрлат

Это хвойный брус квадратного сечения, размер которого обычно составляет 10 или 15 сантиметров. Его кладут вдоль каждой из несущих стен, прикрепляя к ним стержнями на резьбе или анкерами. Предназначение данного элемента – равномерная передача нагрузки от ног стропил к несущим стенам.

Стропильная нога

Это брус, в разрезе имеющий размеры 15 сантиметров на 5 (или 10) сантиметров. Именно из таких элементов собирается наш треугольный контур кровли, который несет всю тяжесть ветра, града, снега и прочих превратностей погоды. Чтобы достойно выдерживать эти нагрузки, стропильные ноги располагают с шагом от 0,6 до 1,2 метра. Чем более увесистой предполагается кровля, тем меньше данное расстояние. Кроме этого, шаг стропил, в некоторых случаях, будет зависеть от конструктивных особенностей используемого кровельного покрытия.

Лежень

Квадратный брус для этого элемента имеет такое же сечение, как и для мауэрлата – 10/10 или 15/15 сантиметров. Его горизонтально кладут на внутреннюю несущую стену, дабы равномерно распределить нагрузку от кровельных стоек.

Затяжка

Данный элемент применяется для висячих стропильной системы. Он завершает треугольник стропильных ног, не позволяя ему расползаться.

Стойки

Брус для них берется квадратный, такой же, как для предыдущего элемента. Стойки размещаются вертикально, беря на себя нагрузку от конька и передавая ее несущей стене внутри дома.

Подкосы

Эти элементы выполняют роль передаточного звена между ногами стропил и несущими элементами. Соединив затяжку и подкосы, получают ферму – весьма крепкий элемент. Даже при наличии большого пролета ферма стойко вынесет все нагрузки.

Обрешетка

Перпендикулярно ногам стропил кладут бруски (или доски) обрешетки. Передавая всю тяжесть кровли стропильным ногам, данный элемент конструкции дополнительно их скрепляет. Предпочтительнее для обустройства обрешетки брать обрезные бруски или доски. Но за неимением лучшего сгодится и доска необрезная – но со снятой корой. Ну, а в случае мягкого кровельного покрытия (к примеру, черепица на битумной основе) обрешетку делают сплошной. Для этого берут влагостойкие фанерные листы.

Конек крыши

Конек это верхнее место крыши соединяющее два ската крыши. Образуется он путем соединения стропильных ног в верхней части крыши. Он расположен горизонтально.

Свес крыши

Данный элемент, выступающий от стен на расстояние примерно 40 сантиметров, не дает дождевым потокам намочить эти стены.

Кобылки

И вновь «лошадиное» название. Эти элементы конструкции стропильной системы двухскатной крыши нужны для организации свеса крыши. Необходимость в них появляется лишь тогда, когда стропильные ноги слишком короткие, и для свеса их не хватает. Тогда эти ноги удлиняют кобылками, которые представляют собой доски несколько меньшего сечения.

Какую систему выбрать

Стропила для двухскатной крыши своими руками – это вполне выполнимая задача. Особых проблем с их «созданием» возникнуть не должно. Совсем другое дело – это установка стропил двухскатной крыши.

Для начала нужно выбрать тип стропильной системы. В основном, используют для строительства частных домов следующие два варианта двускатной крыши:

• Наслонная. Такая система стропил двускатной кровли используется в тех случаях, когда по центральной оси здания имеется несущая стена. Так делают, когда дом шире десяти метров. В наслонной системе двухскатной кровли стропила верхней части упираются в коньковый прогон. В результате основная нагрузка ложится на стойки, которые упираются в центральную несущую стену;
• Висячая. Такой тип двухскатной системы применим, когда ширина дома небольшая, и используются стропила длиной не более шести метров. Здесь основная нагрузка ложится на боковые стены. Снизу стропила соединяет затяжка, а в верху они скрепляются между собой.

Какой вариант двухскатной системы выбрать – это, главным образом, зависит от размера дома. Также следует учесть наличие или отсутствие осевой несущей стены. Наиболее прочной считается наслонная система. Но здесь сама конструкция более сложная, в ней больше элементов. Висячая двухскатная система стропил возводится проще и быстрее.

Виды стропильных систем

Стропильные системы бывают с висящими или наслонными стропильными ногами. Висящие опираются только на наружные стены здания (на мауэрлат или верхний венец). Для того чтобы увеличить надежность системы, чтобы не развалить стены, их соединяют затяжками (называют еще перемычкой или ригелем). Этот тип стропильной системы подходит для зданий небольшой ширины (меньше 10 м) и в тех случаях, когда нет несущей стены, идущей посередине.

Два вида стропильных систем — с висящими и наслонными стропилами

Второй тип системы — с наслонными стропилами. Они опираются на коньковый брус и мауэрлат, но нагрузка с кровли распределяется еще и на среднюю несущую стену, через вертикальные бруски — прогоны, которые устанавливаются с тем же шагом, что и стропила и опираются на нижнюю затяжку.

Установка стропил двухскатной крыши своими руками

Для большей части бань систему делают с висящими стропильными ногами — размеры позволяют это сделать. В этом случае меньше расход пиломатериалов и меньше времени требуется на ее обустройство. Большую часть работ при этом можно перенести на землю.

Делают один треугольник из стропил по всем правилам и размерам. Примеряют его, а потом изготавливают нужное количество его точных копий. Готовые стропила с затяжками и ригелями, скрепленные и вымеренные, поднимают на крышу. Там выставляются строго вертикально в обозначенных местах и закрепляются к мауэрлату и коньку.

Пример того, как можно сделать двускатную кровлю с висящими стропилами сморите в видео.

При длине ската крыши более 4,5 метров для повышения надежности системы устанавливают вертикальные стойки, которые одним концом подпирают стропильную ногу, а вторым упираются в балку перекрытия. Это делают вне зависимости от типа установки стропил: и на висящих, и на наслонных. Устанавливают еще и уклоны, которые делают конструкцию еще более жесткой.

Вариант стропильной системы для двускатной крыши со стойками

В любом случае стропила нужно будет крепить к коньковому брусу, а также к мауэрлату. На рисунке ниже представлены варианты крепления к коньку.

Как можно прикрепить стропильные ноги к коньку

Необходимо будет также прикрепить стропила к мауэрлату. Как это можно сделать — смотрите на фото ниже.

Способы крепления стропильных ног к мауэрлату

Классификация по типу ската

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

Двухскатная крыша c ломаными и прямыми скатами

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

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

Расчет нагрузок и угла наклона

Проектирование сложной кровельной конструкции требует профессионального расчета.
Но расчет стропильной системы двускатной крыши небольшой площади можно произвести самостоятельно, используя для этого несложные инструкции и простые формулы.
Закончив такой подсчет, желательно проконсультироваться у специалиста, чтобы окончательно убедиться в надежности будущей кровли.
В первую очередь следует определиться с углом наклона скатов.
Небольшой (5°-15°) наклон подходит только для некоторых видов кровельных покрытий, поэтому следует сначала выбрать кровельный материал, а затем рассчитывать стропильную систему.
Очень важно грамотно подсчитать временные (ветровые и снеговые) нагрузки.
Пределы снеговой нагрузки зависят от климатического района и лежат в пределах 80-320 кг/м2.
Для кровли с наклоном до 25° применяется коэффициент перехода от снежного покрова на крышу, равный 1.
Для крыш с большим уклоном коэффициент равен 0,7.
Например, если нагрузка снегового покрова на землю составляет 130 кг/м2, то нагрузка на кровле с наклоном 25°-60° составляет 130×0,7=91 кг/м2.
Для подсчета ветровой нагрузки используется коэффициент изменений ветрового давления и аэродинамических влияний.
Помимо временных нагрузок обязательно рассчитывается постоянная нагрузка, которую создает вес кровельного пирога.
Он включает в себя вес обрешетки и контробрешетки, теплоизоляционного слоя, кровельного материала, а в случае с мансардой – и вес внутренней отделки потолков.
В среднем величина постоянной нагрузки составляет 40-50 кг/м2.
Большое значение в строительстве двухскатной крыши имеет угол ее наклона.
Он должен определяться не столько архитектурными особенностями строения, сколько климатическими особенностями региона и видом устанавливаемой кровли.
Крутой угол наклона крыши необходим в тех регионах, для которых характерны частые выпадения осадков.
Пологие скаты подходят для районов с сильными ветрами, где необходимо разгрузить крышу от ветровых нагрузок.
Величина угла наклона скатов щипцовой крыши колеблется в пределах 5°- 90°.
Наиболее распространены крыши с углом наклона 35°- 45°.

Чердачное помещение при таком угле наклона имеет холодный тип и не пригодно для проживания.
Стропильную систему двускатной крыши можно рассчитать самостоятельно, воспользовавшись справочниками и специализированными Интернет ресурсами.
Но в любом случае необходимо посоветоваться со специалистом.
Ведь крыша здания – главнейший элемент его конструкции, который должен быть прочным и надежным.
В заключении представляю вам наглядный видео-урок по устройству и монтажу стропил двускатной крыши: