Стропильная система двухскатной крыши: 2 основных вида стропил – нюансы конструкции, расчеты и этапы монтажа
Стропильная система двускатной крыши считается одной из самых простых в чисто конструктивном плане. В ее составе всего лишь несколько элементов, количество которых уменьшается или увеличивается за счет размеров самой кровли. Но при кажущейся простоте сам процесс возведения двускатной крыши требует знания некоторых нюансов, которые влияют на качество конечного результата.
Стропильная система для двускатной крыши
Что собой представляет двускатная крыша
Из названия становится понятным, что конструкция крыши – это два ската, имеющие прямоугольную форму в плоскости. Чаще скаты имеют одинаковые размеры, но существуют так называемые асимметричные конструкции, в которых скаты по габаритам отличаются друг от друга.
При этом скаты установлены друг к другу под определенным углом, который называют наклоном. Линией соприкосновения является коньковый брус, являющийся частью стропильной системы. По-простому его называют коньком, и он является наивысшей точкой крыши.
Боковые плоскости, сформированные скатами, называются фронтонами. Они имеют треугольную форму. После сооружения крыши боковины облицовывают листовыми или панельными материалами: фанера, ОСП, даже доски и прочее.
Что собой представляет стропильная система двускатной крыши
Основой конструкций скатов являются стропильные ноги, они же стропила. Изготавливают их или из пиломатериалов (брусы, доски), или из стального профиля (уголок, швеллер). В частном домостроение применяют древесину. С ней проще работать, плюс пиломатериалы дешевле.
Устройство стропильной системы двускатной крыши – это не только стропила. Кроме них есть еще несколько обязательных элементов. На фото ниже все элементы двускатной кровли показаны. Обозначим их.
Каждый из элементов кровли имеет свое назначение
Элементы стропильной системы двускатной кровли
Мауэрлат. По сути, это балка, на которую упираются стропилы. Ее назначение – равномерно распределить нагрузки от стропильных ног на стены дома. Если мауэрлат не использовать, то стропила будут давить на стены точечно, то есть в местах установки возникнут большие напряжения, которые приведет к растрескиванию стен.
Стропила, установленные под наклоном.
Конек, он же коньковый брус или прогон. Его задача – сформировать место стыковки стропильных ног. Коньковый брус – необязательный элемент двускатной крыши. Есть конструкции, в которых его не устанавливают. Но об это чуть ниже.
Затяжки. Используются не всегда, а только на висячих стропилах или, если стропильная система устанавливается на широкий дом.
Балки перекрытия, которые формируют потолок в комнате и пол в чердаке.
Одна из балок перекрытия, которую называют лежнем. Она дополнительно выполняет функции основания для опорных стоек, которые поддерживают стропила. Используется не всегда.
Опорные стойки, они же бабки, поддерживающие стропильные ноги. Их устанавливают лишь в том случае, если длина пролета дома составляет не менее 6 м.
Подкосы, они же диагональные подпорки. Их используют лишь в том случае, если опорные стойки не могут обеспечить общую надежность стропильной системы.
Есть еще один элемент, который хорошо виден на фото ниже. Это опорные стойки для конькового прогона. Их устанавливают, если конструкция стропильной системы имеет большой вес. То есть все строение собирается под тяжелый кровельный материал, к примеру, под керамическую черепицу.
Наслонные стропила с опорными стойками под коньковым прогоном Вам это может быть интересно! Теплая крыша – это немаловажная деталь при строительстве энергоэффективного дома. Из статьи по следующей ссылке Вы сможете узнать, как правильно утеплить крышу дома.
Виды стропил
Стропильная система крыши (двускатной) может собираться из наслонных стропил или висячих.
Свое название они получили потому, что упираются нижними концами на стены дома, верхними на коньковый прогон. При этом стропильные элементы подвергаются нагрузкам, которые изгибают их. Конструкция надежная, прочная, с большой несущей способностью.
На фото выше как раз показана стропильная система наслонного вида. Хорошо видно, что ноги упираются в верхней части на конек. При этом есть два вида крепления самих стропил в верхней части:
крепление производится к коньку:
крепление производится между собой с упором на конек (фото выше).
Необходимо сразу обозначить, что данный вид стропильной системы может быть использован, если между стенами дома расстояние не превышает 12 м. Потому что стропила упираются нижними концами на стены, а верхними только между собой (коньковый прогон в конструкции отсутствует). Отсюда и невысокая несущая способность при большом разлете.
Висячие стропила для крыши имеют один чисто конструктивный недостаток – большая опорная нагрузка на стены дома. Чтобы ее снизить, между ногами устанавливают затяжки, чтобы получился жесткий треугольник. Нередко функции затяжек выполняют несущие балки перекрытия.
При необходимости усилить висячие стропила, под них устанавливают стойки и подкосы.
Висячие стропила крыши двускатной
Монтаж стропильной системы двускатной крыши
Два вида стропильной системы определяют две разновидности технологии их сборки. Рассмотрим каждую по отдельности.
Монтаж наслонных стропил
Существует определенная последовательность сборки наслоных стропил.
Устанавливаются две крайние опорные стойки под коньковый брус. Они не только будут подпирать брус, но и являться элементами, формирующими фронтоны здания. Крепят их в нижней части к мауэрлату. При этом строго выставляют по вертикали, а верхние торцы в одной горизонтальной плоскости. Для этого между стойками натягивают прочную нить, уровнем проверяют ее на горизонтальность. Если есть отклонения, то одну из опор (низкую) приподнимают при помощи деревянных подпорок.
По горизонтально натянутой нити монтируют промежуточные опорные стойки с шагом 2-2,5 м. Чтобы брусы стоек не смещались, их подпирают временными крепежными элементами: подпорками или затяжками.
На стойки укладывают коньковый брус, который к ним же и крепится.
Производится попарно установка стропил двускатной крыши. Монтаж можно начинать с любой стороны. Крепление сразу проводится к мауэрлату и к коньку. Главное – выдержать расстояние между ногами, которое определяется в зависимости от тяжести и несущей способности кровельного материала. Обычно в проекте дома этот параметр указывается.
Если есть необходимость, монтируются промежуточные опорные стойки и подкосы.
Установка стропил на конек по натянутой нити
Монтаж висячих стропил
Технология установки висячих стропил другая. Для этого вся конструкция, собранная из двух стропил и затяжки, собирается на земле. То есть подготавливаются кровельные фермы в необходимом количестве, которые затем поднимаются на крышу. Иногда мастера собирают фермы на крыше. Собрали одну – установили, собирают следующую.
Необходимо отметить, что такие фермы имеют значительную массу. Поднимать их вручную сложно и опасно, поэтому используют услуги подъемного крана. А это увеличивает себестоимость сооружения.
Собранные на земле стропильные фермы висячего типа
Самое сложное – выставить фермы. Все они устанавливаются по месту монтажа с запланированным шагом, где временно закрепляются укосинами и подпорками. Затем между крайними фермами натягивается нить. Ее надо выставить так, чтобы она, во-первых, был натянута строго по горизонту, во-вторых, по конструкции, которая выше остальных.
Остается только приподнимать стропильные конструкции, которые оказались ниже натянутого уровня. И последнее – монтаж обрешетки, которая закрепит все фермы в одну стропильную систему. Обратите внимание, что в нижней части стропила будут закрепляться к мауэрлату.
Вас это может заинтересовать! Когда закончен монтаж стропильной системы, то приходит черед кровельных работ. Из статьи по следующей ссылке Вы сможете узнать, чем покрыть крышу дома.
Расчет стропил
Какие параметры необходимо рассчитать, чтобы крыша дома была собрана точно по проекту:
длина стропильных ног;
шаг их установки;
сечение используемого пиломатериала.
С длиной все просто, для этого придется воспользоваться теоремой Пифагора, в основе которой лежит формула: c 2 =a 2 +b 2 , где c – гипотенуза треугольника (это и есть стропила), a и b – катеты. Последние – это высота крыши и половина ширины дома. Все параметры легко можно замерить.
Длина стропилы равна l 2 +H 2
С шагом установки сложнее, потому что многое будет зависеть от массы кровельного материала и нагрузок от природных осадков. Чем больше обе нагрузки, тем меньше шаг установки. Но, как показывает практика, данный параметр варьируется в пределах от 60 см до 2 м. Последний показатель используется, если в качестве кровельного материала применяется профнастил с большими параметрами гофры, к примеру, Н75.
Что касается сечения стропильных ног, то здесь, как и в случае с шагом монтажа, учитываются нагрузки, а также длина ног и шаг их установки. Здесь зависимость такая: чем больше нагрузки, шаг и длина, тем больше сечение.
И еще один момент. Стропила для двускатной крыши укладываются под определенным углом (на фото обозначен буквой «a»). Наклон выбирается с расчетом выбора кровельного материала. То есть некоторые покрытия нельзя укладывать на крыши, если угол наклона меньше требуемого. Вот несколько соотношений:
минимальный угол наклона стропильной системы для шифера – 22°;
для профнастила – 12°;
для металлочерепицы – 14°;
мягкой черепицы – 15°.
Соотношение уклона крыши к типу кровельного материала На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу проектирования и ремонта кровли под ключ. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Обобщение по теме
Двускатные крыши – традиционные конструкции. Но из статьи становится понятным, что есть две стропильные системы, которые ложатся в основу сооружения кровель. Выбирается та, которая подходит под размеры дома. Как критерий выбора учитываются и нагрузки, давящие на них. Поэтому важно все грамотно соотнести, учитывая нюансы строительных процессов.
Двускатная крыша дома своими руками
Двускатная конструкция крыши очень удобна как в монтаже, так и в ее эксплуатации. Такая конструкция может служить не только надежным покрытием дома, но и стать дополнительной комнатой, если выбрать правильное ее внутреннее устройство и оптимальный угол скатов. Двускатная крыша дома своими руками может быть установлена в том случае, если есть навыки в работе с деревом и базовые понятия об инженерных схемах конструкции, а также при наличии помощников, готовые принять участие в этом достаточно трудоемком процессе.
Двускатная крыша дома своими руками
Существует несколько видов конструкций двускатных крыш, и прежде чем определиться и выбрать нужную, необходимо подумать над тем, что будет располагаться под крышей — просто чердак или жилое помещение.
Под двускатной крышей может быть организовано и жилое помещение
Двускатная крыша дома своими руками — варианты конструкций
Двускатные крыши могут иметь висячую или наслонную конструкцию. Они различаются между собой расположением подпорных и крепежных элементов.
Возводите двускатную крышу своими руками?
Рекомендуем в обязательном порядке ознакомиться с материалом — про то, как сделать стропила своими руками, кроме этого Вам нужно прочитать, как производится расчет стропил.
Кроме этого рекомендуем прочитать статью про то, как рассчитать угол наклона крыши.
Висячая стропильная конструкция крыши
Если в доме отсутствуют капитальные перегородки, и стропильная система будет опираться только на боковые стены, то используется более легкая висячая конструкция крыши. Она может использоваться в том случае, если расстояние между стенами составляет от 6 до 14 м . Так или иначе, висячие стропила дают достаточно большую нагрузку на боковые капитальные стены, поэтому, чтобы ее снизить, применяют различные горизонтальные или диагональные соединительные элементы. Они скрепляют между собой стропила и имеют различные названия: подкосы, затяжки, бабка или ригель.
Основные схемы висячей стропильной конструкции
Поддерживающие систему элементы могут быть закреплены к стропилам или коньковой балке в любом месте системы. Например, затяжки, установленные в нижней части стропил, могут быть использованы как балки перекрытия строения.
Нужно отметить, что для стропил и затяжек нужно выбирать достаточно толстые заготовки, тем более, если на чердаке будет расположено жилое помещение. Доски для стропил выбираются размером ориентировочно 55 × 200 мм, но точно рассчитать систему и сечение всех ее элементов может только специалист.
Крепление стропил и затяжек к мауэрлату
Монтаж стропильной висячей системы проводится последовательно:
- На несущие противоположные стены строения настилается гидроизоляционный материал — обычно это рубероид в несколько слоев .
- Сверху него закрепляется анкерами мауэрлат. Это мощный брус, на который будут опираться и закрепляться стропила. На него же укладывается стягивающий брусок, который также будет являться балкой перекрытия. Обычно размер для мауэрлата выбирается брус сечением в 120 × 120 или 150 × 150 мм.
- Далее на расстоянии друг от друга в 500 ÷ 600 см встык к мауэрлату, на несущую стену, укладываются балки чердачного перекрытия.
- Для удобства и безопасности дальнейшей работы на балки перекрытия укладывается дощатый настил. Получится отличная площадка, на которой можно будет скреплять стропила между собой.
- Стропила могут скрепляться двумя способами. В первом из них углы этих элементов срезаются под выбранным углом и скрепляются деревянными накладками или крепежными пластинами.
- Во втором случае на концах стропил вырезаются пазы в полдерева, которые накладываются друг на друга и скрепляются болтом. Для жесткости детали могут быть скреплены ригелем. Иногда пазы не вырезаются, а стропила просто скрепляются между собой, также с помощью болтов — этот способ называется креплением внахлест .
Способы крепления пары стропил между собой
- Когда будет скреплены первые два стропила, их необходимо тщательно выставить на мауэрлате, так как от этого будет зависеть ровность выставления и закрепления всех остальных стропил.
- Для того чтобы первые и последующие пары устанавливались правильно, в них вырезается паз, который позволит плотно встать стропилу на мауэрлат.
Паз на стропиле для стыковки с мауэрлатом
- Кроме пазового соединения, для жесткости установки стропил используют металлические уголки, которыми они фиксируются к мауэрлату с помощью саморезов.
- После установки первой пары противолежащих стропил, второй устанавливают такую же «связку» с другой стороны строения.
- От одной пары к другой поверху натягивается шнур — он и станет уровнем, по которому можно будет равнять остальные стропильные пары.
Крепление стропил к мауэрлату
Для того, чтобы статья про двускатную крышу оставалась кратной пошаговой инструкцией пошаговую информацию по креплению стропил к мауэрлату мы вынесли в отдельную пошаговую технологию — ссылка на материал.
А про, то как крыть крышу профнастилом — читайте на нашем портале.
- После того как стропила будут установлены, их скрепляют между собой коньковым брусом, который устанавливают снизу.
Коньковый брус, соединяющий стропила
- Далее, на стропила монтируют затяжки. Если чердачное помещение будет жилым, то затяжки располагают высоко, чтобы впоследствии они стали основой для потолка.
- Если же помещение будет обычным чердаком, то затяжки могут быть установлены и ниже или использованы другие усиливающие элементы, например, стойки или откосы, которые соединяют стропила и балки перекрытия.
Для усиления конструкции могут применяться и другие элементы
- Для жесткости конструкции все соединения закрепляются не только гвоздями или саморезами, но и усиливаются металлическими пластинами, уголками и скобами.
- После того как стропильная система будет закончена, доски пола чердака прикручиваются или прибиваются к перекрывающим балкам, а далее можно переходить к обустройству кровли.
Наслонная конструкция двускатной крыши
В том случае, когда в здании имеются внутренние капитальные перегородки, то для него больше подойдет наслонная стропильная система, так как она может иметь упор не только боковые несущие стены, но и на внутренние. Наслонная система монтируется проще висячей, и основной опорной точкой для нее служит конек . Но прежде чем проводить монтаж стропил, как и в висячей системе, на стены укладывается гидроизоляция и мауэрлат.
Принципиальная схема наслонной конструкции стропильной системы
Безраспорная наслоннная система может монтироваться различными способами:
Металлические накладки для скрепления стропил
- В этом случае стропила закрепляются на коньке металлическими накладками и болтами. С другой стороны стропила соединяют с мауэрлатом подвижным креплением.
Крепление стропил встык с двух сторон к коньковой доске
- Во втором случае стропила прикрепляются к коньку с двух сторон, а к мауэрлату — способом врубки в него. Иногда они фиксируются дополнительно, при помощи проволоки, к внутренней части стены.
Соединение стропил с помощью жестких деревянных накладок
- Третий вариант жесткого крепления осуществляется с помощью брусков или досок, которые монтируют по горизонтали к стропилам, тем самым надежно соединяя их между собой. В нижней же части стропила могут крепиться по-разному: подвижным соединением, металлическим или же с помощью врубки в мауэрлат.
Подвижное соединение стропил с мауэрлатом
Используя эту систему устройства крыши с плавающими креплениями стропил, можно снять напряжение с конструкции стен и защитить их от преждевременных повреждений.
Именно плавающее крепление является отличительной чертой наслонной стропильной системы.
Распорную систему при устройстве наслонной конструкции тоже иногда используют. В этом случае нижняя часть стропил жестко закрепляется на мауэрлат, а снятие нагрузки со стен возлагается на установленные затяжки и подкосы.
Эту систему нельзя назвать полноценно ни висячей, ни наслонной — она является комбинированным вариантом, включающим в себя элементы одной и другой.
Когда стропильная система будет установлена, на нее можно закреплять конструкцию для кровельного покрытия.
Настил кровельного покрытия с утеплением
Оборудование кровли производится в разной последовательности, но самая распространенная и эффективная система состоит из следующих слоев :
Строение «пирога» утепленной кровли
На данном рисунке хорошо видны все материалы кровельного «пирога»:
1. Обшивка системы изнутри — это может быть фанера, доски или влагостойкий гипсокартон. Этот слой будет закрепляется в последнюю очередь.
2. Слой пароизоляционной пленки .
4. Утеплитель — обычно для этого слоя применяют один из видов минеральной ваты в матах.
5. Гидроизоляционная пленка .
7. Шифер (или иное кровельное покрытие )
- На стропила настилается гидроизоляционный материал — это может быть одна из современных композитных мембран, которых на сегодняшний день производится большое количество , а может быть и обычная полиэтиленовая пленка высокой плотности.
Ее растягивают по по верхности крыши, укладывая внахлест на 200 ÷ 250 мм, и закрепляют скобками с помощью степплера к стропилам.
- Сверху гидроизоляции на каждое стропило набивается контррейка , имеющая толщину 30 ÷ 50 мм. Она создаст разделяющее вентиляционное пространство между гидроизоляцией и кровельным материалом.
- Далее, перпендикулярно контррейкам набивается обрешетка . Расстояние между ее соседними направляющими рассчитывается в зависимости от длины листов материала, которым будет покрываться крыша.
- Перед тем как начинать укладывать кровельный материал, на нижнюю рейку обрешетки закрепляют держатели водосточной системы в виде крючков или же карнизная планка.
Обрешетка, кровля и установленный водосточный желоб
- Затем можно переходить к настилу кровельного материала. Его начинают стелить от карнизной планки, то есть снизу, ряд за рядом поднимаясь к коньку. Листы кровли укладываются слева направо внахлест на одну волну и закрепляются к обрешетке специальными саморезами с эластичной насадкой, которая прикроет образовавшиеся отверстия от проникновения влаги.
- После завершения закрепления кровельного материала, сразу же устанавливается и прикручивается кровельный элемент конька. Для каждого кровельного материала изготавливается свой вариант конькового покрытия.
Закрытый конек на черепичной крыше
Такой конек подойдет для кровли из профнастила, металлочерепицы или шифера
После того ка к к ровельное покрытие уложено, и чердаку больше не грозят атмосферные осадки, можно приступать к утеплительным и отделочным работам изнутри помещения.
- Между стропил укладывают утеплитель , начиная от пола чердака и постепенно поднимаясь к коньку. Если помещение чердака будет жилым, то утеплитель закрепляется в два или даже три слоя. Для этого на стропила набивается обрешетка из брусков на расстоянии ширины или длины утеплительных матов.
Укладка утеплительным матов с внутренней поверхности скатов
- Далее, утеплитель затягивают пароизоляционной пленкой , которую обязательно закрепляют скобками на обрешетке .
- Затем вся внутренняя площадь крыши чердака закрывается отделочным материалом.
Утепление двускатной крыши
Двускатная крыша в порядке утепления напоминает мансарду.
Про утепление мансарды читайте на нашем портале — ссылка на материал.
Если есть уверенность, что вся крыша будет покрыта за один день и ее не намочит дождь, можно действовать и в обратной последовательности.
Порядок работы «снизу-вверх»
- Изнутри чердака натягивается пароизоляция и закрепляется отделочный материал, а остальные работы осуществляются снаружи.
- Между стропил укладывается утеплитель, на рисунке он показан под № 2 .
- Далее, сверху утеплителя настилается ветрозащитный, гидроизоляционный материал (3). Закрепляется он контррейкой (4).
- Затем набивается обрешетка (5).
- Затем следует укладка кровельного покрытия (6).
Если для покрытия крыши будет использоваться мягкая кровля, то конструкция «пирога» будет выглядеть несколько иначе.
- На стропила закрепляются листы фанеры по схеме, представленной на рисунке. Такой способ крепления рассчитан на компенсационные расширения материала под влиянием температурных перепадов.
Монтаж фанерных листов для настила мягкой кровли
- Затем, сверху фанеры настилается слой гидроизоляции. Для этого варианта кровли хорошо подойдет рубероид, уложенный внахлест . Полотна настилаются с нижней части крыши и прибиваются по верхней своей стороне к фанере, а стыки между ними (шириной не менее 100 мм) промазываются мастикой.
Укладка мягкой кровли — гибкой черепицы
- После просыхания мастики, с нижней части скатов крыши начинают настилать мягкую кровлю по заранее сделанной разметке. Материал укладывается внахлест и прибивается специальными гвоздями. Каждый ряд начинают укладывать с одной стороны крыши, например, слева направо.
Покрытие конька на мягкой кровле
- Закончив укладку кровельного материала по обоим скатам крыши, нужно тщательно закрыть щель на коньке.
Оформление фронтона двускатной крыши
Фронтон следует зашивать незамедлительно, чтобы ветром не сорвало всю конструкцию крыши
Любая крыша не будет смотреться завершенной , если не оформлен фронтон строения. Если дом каменный и имеет достаточно толстые стены, то фронтон тоже может быть возведен из кирпича или пеноблоков. Очень часто эту часть крыши, если она выполняется из упомянутых материалов, возводят еще до установки стропильной системы и монтажа кровли.
Деревянный же дом требует легкой фронтонной отделки, и ее чаще всего делают после окончания монтажа конструкции крыши и кровельного покрытия.
Схема каркаса для обшивки фронтона
Если на фронтонной части отсутствует необходимая обрешетка , ее необходимо смонтировать. На предлагаемой схеме хорошо видны пропорции устройства подобной обрешетки , если доски обшивки будут устанавливаться вертикально. При горизонтальной обшивке обрешетка закрепляется вертикально. В случае, когда во фронтальной части планируется установка окна или двери, в каркасной системе обрешетки обязательно учитывается это – оставляются необходимые проемы , которые обрамляются бруском.
Обшивка может быть выполнена вагонкой, изготовленной из дерева или пластика. Если обшивается фронтон чердака, в котором будет находиться жилое помещение, его, как и скаты крыши, нужно будет основательно утеплить.
При устройстве нескольких слоев утепления, придется изнутри фронтонной стенки смонтировать еще одну обрешетку , между брусков которой будет уложен утеплитель, а на сами бруски — закреплена внутренняя отделка помещения.
Если выбирается пластиковый материал для внешнего оформления фронтона, то лучше вс его его устанавливать на фанеру, которую закрепляют на обрешетку саморезами. Так как пластик имеет высокую теплопроводность, его можно использовать только в качестве декоративного материала – с задачей термоизоляции справиться он не сможет.
Нельзя забывать о слое ветрозащитной и гидроизоляционной пленки . Ее закрепляют на обрешетку перед тем, как обшивать ее деревянной или пластиковой вагонкой.
Утеплитель так же, как и на скатах, внутри чердака затягивается пароизоляцией, и только на нее устанавливается внутренняя отделка. Все стыки между крышей и фронтонной частью нужно хорошо заделать. В этом может помочь монтажная пена, пакля или минеральная вата, которую до предела уплотняют в щели. Сверху щели для декоративности необходимо заделать шпаклевкой по дереву.
Постройка крыши — достаточно сложная, трудоемкая и даже опасная задача, поэтому она должна выполняться специалистами, знающими технологию монтажа и правила техники безопасности при выполнении работ. Если хозяин строящегося дома не обладает этими знаниями и опытом, то лучше будет обратиться к профессионалам.
Стропильная система двухскатной крыши и ее устройство
Владелец будущего частного дома при выборе крыши часто выбирает недорогой вариант с двумя скатами. Практичная и несложная конструкция такой кровли надежна, прочна и обеспечивает хорошую защиту от непогоды. Рассмотрим, как устроена стропильная система двухскатной крыши — важнейший элемент ее конструкции.
О двускатной крыше в двух словах
Двускатной называется крыша у которой два прямоугольных плоских ската соединяются наверху под углом. При этом с боков остаются треугольные проемы. Туда вставляются фронтоны. Чтобы конструкция была крепкой, надежной и служила продолжительное время в ней применяют различные подпорные и поддерживающие элементы. Важнейший из них — стропильная система двускатной крыши, которой, собственно, и посвящен данный материал.
Конструктивные элементы двухскатных крыш
В общем-то, все эти элементы двускатных крыш представляют собой доски, бруски и балки различной длины, формы и сечения. Рассмотрим их все по порядку.
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.
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.
Данный элемент применяется для висячих стропильной системы. Он завершает треугольник стропильных ног, не позволяя ему расползаться.
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.
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.
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.
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.
Виды стропильных систем двухскатных крыш
Этих систем всего две: висячего типа и наслонного типа. Первые используют в том случае, когда наружные стены дома отстоят друг от друга на 10 метров или меньше. Есть и еще одно условие – между этими самыми стенами не должно быть стены несущего типа, делящей дом надвое. В противном случае надо использовать наслонные стропила. Когда строящийся дом разделяется не несущей стеной, а колоннами, монтируют сразу две стропильных системы. Стропила, расположенные под наклоном, обопрутся на колонны, а висячие отлично разместятся между ними.
Стропильная система висячего типа
Для данной схемы стропильной системы двухскатной крыши характерно то, что стропила опираются на боковые стены. Плохо то, что при этом образуется распирающая нагрузка, способная со временем повредить стены. Чтобы такого не произошло, ноги стропил соединяют затяжкой. В результате образуется жесткий треугольник, не подверженный деформации при нагрузках. Часто вместо затяжек используют балки перекрытия, это особенно актуально когда необходимо обустроить мансардное помещение под крышей.
Плюс данной системы в том, что вовсе не обязательно крепить мауэрлат. Кроме того, достаточно просто монтируются те части конструкции, где ноги стропил опираются на стены. Доска, проложенная через изоляционный слой, поможет сделать ферму ровной и устойчивой, обеспечив большую площадь опоры. Далее рассмотрим основные разновидности висячих стропил. Все они являются трехшарнирными.
#1. Простая треугольная трехшарнирная арка.
Это самое несложное сооружение, представляющее собой замкнутый треугольник, две верхних стороны которого подвергаются нагрузке на изгиб. Затяжка в такой конструкции не работает только на растяжение и не является несущей конструкцией, поэтому ее можно заменить на тяж из стали.
При этом имеется несколько решений организации конструкции карнизного узла. Это ортогональные лобовые врубки, а также применение дощатых или пластинчатых креплений.
#2. Треугольная трехшарнирная арка, усиленная бабкой или подвеской.
Данный вариант применяли только раньше, строя большие промышленные или сельскохозяйственные помещения с пролетом более 6 метров. Для частных домов эта схема не годится. Принцип ее в том, что вес затяжки (составленной из отдельных коротких элементов) берет на себя конек. Эти элементы соединены между собой и с хомутом подвески с помощью прируба (косого или прямого). Для скрепления используются болты. Деревянная подвеска носит название бабка, а железная – тяж. Эта деталь, висящая на узле карниза, а затяжка крепится к ее нижней части через деревянные накладки. Переходниками являются хомуты, регулирующие прогиб затяжки, если она провиснет.
#3. Треугольная трехшарнирная арка с приподнятой затяжкой.
Если вы хотите оборудовать под крышей мансардное помещение, то эта схема отлично подойдет. Здесь растяжку мы ставим не внизу, стягивая ноги стропил, а наверху. Поднимая ее выше, мы увеличиваем нагрузку на растяжение. Ну, а стропила держатся на балках мауэрлата по принципу ползуна. Нагрузка получается равномерной, а система – устойчивой. Для этого края стропил должны выступать за границы внешних стен дома.
Чтобы затяжка не провисала, часто ее уравновешивают подвеской. Особенно это важно, если планируется сделать подвесной потолок или проложить слои изоляции. При короткой затяжке подвеску крепят к ригелю и коньку, прибивая две доски, при длинной – делают несколько подвесок. При больших нагрузках для крепления применяют хомуты. Ими же соединяют при необходимости две части составной затяжки.
#4. Трехшарнирная треугольная арка с ригелем.
Такую систему монтируют в том случае, если распорные нагрузки велики. Внизу крепится затяжка, а в верхней части – ригель. Благодаря такой конструкции мауэрлат к стене приделывать нет необходимости. В общем-то, ригель – это и есть затяжка, только испытывающая нагрузку не на растяжение, а на сжатие. Ригель не должен иметь шарнирного крепления к ногам стропил, а то конструкция будет шататься. Если всё сделать как надо, то стропила превратятся в неразрезные балки, имеющие три опоры и два пролета.
#5. Трехшарнирная треугольная арка с бабкой, дополненная подкосами.
По поводу системы с бабкой рассказывалось чуть выше. Если в такой конструкции ноги стропил достаточно длинные, приходится их подпирать. Для этого и служат подкосы, уменьшающие прогибающую стропила нагрузку. Несущей стены у висячей системы нет, так что упереть подкосы необходимо в бабку. Стабильная жесткая система принимает основную нагрузку на верхнюю свою часть, не доводя ее до низа стропил. Затяжка в такой конструкции обычно составная, соединенная прирубом. Опираясь на хомут бабки, она подтягивает книзу коньковый узел. А тот воздействует на подвес и стропила, сжимая их.
Стропильная система наслонного типа
У этой системы ровно посередине ставится вертикальная балка. Вес всей кровли через данную балку проходит от конька к несущей стене. Стена эта находится на равном расстоянии от краев здания. Как уже упоминалось, потребность в таком разделении здания появляется при расстоянии между его внешними стенами более 10 метров.
#1. Безраспорные наслонные стропила.
В этой конструкции ноги стропил подвергаются только изгибу, не давя на стены и не распирая их. Есть три варианта монтажа таких стропил, которые решают вопрос нагрузок на стены здания.
В первом варианте опорой для стропила либо является мауэрлат, либо его подшивают специальным бруском (опорным). Для крепления используется врубка зубом. Страхуется конструкция хомутами или проволокой, что является гарантом надежности конструкции. Верхнюю часть ног стропил кладут на прогон конька. Крепление по принципу скользящих опор. Обязательно нужно закрепить пробоины в верхней части стропил.
Это наиболее популярная конструкция. В ней низы стропильных ног приделываются к мауэрлату подвижным соединением по типу ползуна. Возможно и крепление с помощью штучного бруска. Чтобы нога держалась крепко, вбиваем сверху гвоздь. Либо можно прикрепить гибкую пластинку из стали. Вверху стропила, лежащие на прогоне конька, крепят либо пробоинами попарно, либо к прогону (каждое из стропил).
Особенность последнего варианта в том, что ноги стропил и прогон конька жестко соединяют в одно целое. Для этого параллельно брусу конька с обеих сторон набивают дощечки или бруски. При этом балка испытывает сильную нагрузку на изгиб, зато ноги стропил прогибаются гораздо меньше. Данный вариант сложнее в исполнении, чем второй, поэтому используется несколько реже.
#2. Распорные наслонные стропила.
В данном случае устройство стропильной системы двускатной крыши почти аналогично предыдущим трем вариантам. Существует один нюанс: нужно заменить крепление ног стропил с подвижного (по типу ползуна) на жесткое, неподвижное. И тогда стропила начнут передавать распирающую нагрузку несущим стенам дома. В общем-то, такие распорные стропила служат как бы промежуточным звеном от наклонной системы к висячей. Однако отличие висячих стропил в том, что у них прогон не является существенной деталью. Можно и без него обойтись.
Для распорной системы мауэрлат должен быть очень крепко приделан к стене дома. Да и сами стены обязаны быть толстыми и прочными. Можно применять по периметру пояс из железобетона.
#3. Стропила, имеющие подкосы.
Подкос, который, по сути, является третьей ногой стропил, называют еще подстропильной ногой. Эта третья нога, работающая на сжатие, ставится под углом 45 градусов. Таким способом получается перекрывать даже пролеты с длиной до 14 метров, причем балками с не очень большим сечением. Ведь здесь чудесным образом балка с одним пролетом превращается в неразрезную балку с двумя пролетами.
Рассчитывать крепление подкоса не нужно, достаточно просто прибить его с обоих боков, подставив под стропилом. Это не даст подкосу смещаться. Главное – точно срезать угол подкоса, учитывая наклон ноги стропил. Чтобы определить сечение бруса, необходимого для стропильных ног, надо вычислить нагрузку на сжатие.
#4. Стропила на подстропильных балках.
Если в доме несущих стен две, используют две подстропильные конструкции. Они состоят из уложенных по длинной стороне крыши балок. Под ними установлены стойки на которых лежат балки. Также опорами для них служат лежень и внутренние стены дома. Если прогонов нет, ставим стойки под каждую ногу стропил. Верхние части стропильных ног стыкуются одна в другую и перевязываются стальными или деревянными накладками. Конькового прогона нет, поэтому появляется распор.
Затяжку ставят ниже прогонов сквозного типа – так аннулируют в безраспорной системе распор. В нижней части стоек для стабильности крепят схватки. Схватка, работающая в качестве ригеля, принимает нагрузки сжатия. Она же не дает опрокинуться стойкам. Расшивки прикрепляют крест-накрест.