Содержание статьи
В строительстве своего дома мечты вы уже на финишной прямой, и пришло время разобраться с премудростями стропильной системы? Скажем так: вас ожидают приятные заботы: расчет угла, веса и запаса прочности стропил, договор со знакомым мастером или компанией, или же заготовка всего необходимого инструментария для самостоятельной плотницкой работы. А, чтобы завтра все эти заботы не стали головной болью и вы не переживали о том, правильно ли делается тот или иной узел, мы и подготовили для вас эту статью. Итак, давайте разберемся, как сделать качественные стропила для двускатной крыши своими руками так, чтобы было не хуже покупных.
- Кратких сроков изготовления.
- Технологической точности всех деталей.
- Одинаковых, уже подогнанных размеров всех конструктивных элементов.
Но будьте тогда готовы и к таким минусам:
- Высокой стоимости (минимум в два раза выше, чем если вы стругали стропила сами).
- Задержка с поставкой (особенно в сезон).
- Использование некачественной или недосушенной древесины (а потом крышу «поведет»).
Так удобство или качество? Если вам не впервые что-то вырезать или выстругивать из дерева, смело беритесь за изготовление стропил! Вот как все это выглядит в жизни:
Стропила в строительном мире на простом языке принято делить а основные, т.е. несущие, на которых крыша и держится, и на вспомогательные, которые находятся внутри крыши и служат опорой для подшива потолка и стен мансарды (если таковая планируется). От того, насколько точно и правильно вы рассчитаете заранее стропильную систему, зависит прочность и надежность будущей крыши.
Сама стропильная система любой двускатной крыши состоит из таких основных элементов, которые вам нужно изготовить:
- Мауэрлат.
- Вертикальные стойки.
- Ригели.
- Стропильные ноги.
- Распорки.
- Коньковый прогон.
Сложные кровельные конструкции со множественными элементами лучше поручить рассчитывать профессионалу, но с небольшой крышей частного дома вы справитесь. Для этого вам понадобятся вот такие простые формулы, которые помогут вам узнать, какой толщины должны получиться стропила, с каким наклоном и каким пролетом:
Как составить проект будущей крыши?
Действует в строительстве крыш золотое правило – семь раз отмерять, и лишь раз отрезать. И в первую очередь вам важно понять, что у каждой стропильной ноги свое индивидуальное расположение. А потому сначала обязательно составьте подробный проект, и лучше в специальной программе. Только после этого по своей ЗД модели будущей крыши отметьте, где именно и какие именно будут соединения стропил с мауэрлатом и между собой.
Важно максимально точно определить угол наклона стропил и под каким углом им нужно делать срезы. А о том, как сделать все эти стропила для двускатной крыши самостоятельно, не беспокойтесь: вам все лишь понадобится обычный станок.
Определяем угол наклона крыши: рассчитываем нагрузки
Угол наклона двускатной крыши делают от 5° до 90°. Но самый проверенный и стандартный вариант – 35°-40°, где наиболее рационально распределяются нагрузки и расходуются строительные материалы.
Прямые скаты строят тогда, когда под крышей в будущем будет находиться только нежилой чердак, главная функция которого – вентиляция и регулирование теплообмена. А вот когда подкровельное пространство планируется жилым, мансардным, изначально планируют так называемую ломаную двускатную крышу. Ее отличие в том, что скаты посередине имеют как бы излом, который меняет их угол на более крутой. И для обустройства мансарды, и для защиты всего дома от непогоды такая конструкция вполне подходит.
Обратите внимание, что под большинство кровельных материалов подходит только угол наклона более 45°.
Постоянные и переменные нагрузки на крышу
От этих же нагрузок зависит, какой нужно делать шаг стропил для вашей двускатной крыши. Подобрать нужное сечение стропильных ног вам поможет эта таблица:
Показатели стропил на прогиб
Даже крепкие на вид стропила могут не подойти для строительства крыши жилого дома из-за того, что у них недостаточны показатели на прогиб. Существуют отдельные пункты в разделе СНиПов, которые называются «Нагрузки и воздействия».
А самый простой способ увеличить прочность стропил на прогиб – сделать больше сечение. Немного сложнее – усилить специально балкой, выводя ее край на подкос.
Усилительные элементы для стропил
Чем больше стоек, подкосов и схваток – тем больше у всей стропильной системы стойкости и стабильности.
Если у вас есть подозрения или даже точный подсчет, что простая конструкция крыши не выдержит будущие нагрузки, сделайте для нее дополнительные элементы усиления. Такая профилактика никогда не повредит, зато избавит от многих проблем. Заметим, что особенно обидно, когда проваливается крыша гаража – прямо на автомобиль. Да и для жилого дома такие проблемы – не в радость.
Усиливают жесткость стропильной конструкции подкосы, дополнительные прогоны и опорные стойки. Подкосы призваны уменьшать пролет стропильных ног. Угол их наклона к горизонтали обычно составляет не менее 45°.
А прогон – это горизонтальная балка, которая располагается параллельно коньку и закрепляется на вертикальных стойках. Подробнее на видео:
Определяем тип крыши: холодная или теплая?
А теперь о понятии чердака. Если вы строите крышу бани или небольшого хозяйского помещения, ее можно делать по самой упрощенной технологии – поставили стропила, соединили в коньке и накрыли листами рубероида. А вот для крыши жилого дома, где важна вентиляции, таким принципом не обойтись. Здесь уже будут минимум три уровня:
- Верхний или первый уровень стропил – около 200 мм.
- Средний всегда равняется по высоте вспомогательных стропил.
- Третий – уже на обрез стены.
Так удобно укладывать утеплитель, ведь крыша жилого дома отличается тем, что вверх поднимается тепло и при отсутствии теплоизоляции кровельное покрытие постоянно нагревается.
Итог: зимой снег подтаивает и сползает вниз, замерзая и накапливаясь еще больше у холодного карниза. Проблем от этого немало: и длинные опасные сосульки, и забитая водосточная система, и постепенное разрушение всей кровли. Решайте сами!
Определяем тип стропильной системы: наслонная или висячая?
Итак, а теперь самое время продумать опорные основания для будущих стропил, которые также необходимо заранее подготовить и от которых будут зависеть многие параметры самой крыши. Так, стропила делят на наслонные, висячие и гибридные.
Висячие стропила обычно – удел небольших и легких крыш, расстояние между опорами которых не превышает 6 метров. А вот в зданиях с несущей средней стеной или дополнительными опорами для крепости крыши устраивают наслонные стропила. Или же вот такой комбинированный вариант:
Еще одно отличие в том, что висячая стропильная система заставляет работать мауэрлат на сжатие, а наслонная – на срез. Но главная задача и наслонных, и висячих стропил – максимально равномерно передать нагрузки всей крыши на стены и фундамент.
Подбираем материал для стропил
Итак, если вы определились с будущими нагрузками, самое время подобрать подходящий материал. В качестве его для изготовления стропил обычно используются:
- Древесина. Массив, доски или клееный брус.
- Облегченный металлический профиль. Речь идет о профилях из оцинкованной стали.
- Черный металл. Это двутавры и стальные швеллера.
- Тяжелые железобетонные конструкции для промышленного строительства.
Сухая доска: экономичный вариант
Если на стропильную систему большие нагрузок не ожидается, то стропила делайте из сухой строганной доски с небольшим сечением. А вот если в вашей местности не редкость снег по колено и кровельный материал будет не из легких – тогда некоторые из составных элементов вам придется изготавливать клееными. Вот и вся разница.
Из доски удобнее всего делать удлиненные боковые стропила и диагональные стропильные ноги. Итак, доска в 40 мм толщиной, которую часто используют для хозяйственных построек, для крыши не годится. Не менее 50 мм! Причем чем длиннее планируется стропильная нога, тем шире должна быть сама доска. Так, стропила длиной 6 метров и вовсе придется делать из доски шириной 150 мм, а еще длиннее – из доски 180 мм.
Для крыши каркасного дома это действительно один из самых лучших вариантов!
А еще стропила из доски – наиболее экономичны, и при этом почти не уступают в прочности брусовым. Важно только правильно подобрать сечение и использовать качественный материал. Поэтому при покупке материала обязательно захватите собой специальный прибор для замера влажности древесины и воспользуйтесь им. Нет ничего хуже сырых стропил. И дело не только в будущей плесени: такую крышу станет вести и коробить, ведь этот материал меняет свои формы при высыхании. У стропил полетят крепления и даже отскочит местами покрытие вашей двускатной крыши. Одним словом, проблем не оберетесь!
Зато из обычной доски удобнее всего сращивать стропила по длине:
Прочный металл: противостояние сырости
И, вам будет интересно узнать, что стропила можно изготавливать не только из дерева! Так, былую популярность себе сегодня возвращают железные стропильные системы, которые когда-то использовались исключительно для промышленного строительства. И, заметим, у этого материала для крыши немало своих преимуществ, наиболее ценное из которых – полное отсутствие грибка от сырости. Подкровельное пространство ведь как раз чаще всего «радует» случайными протечками.
А сама работа с такими стропилами при монтаже не сложнее, чем с деревянными — смотрите сами:
Брусья: преимущества качественной древесины
Брус более прочен, но плох тем, что имеет большой вес и в местах креплений приходится делать врубки. Для бревна это не только проблема, но и некоторая потеря несущей способности такой стропильной ноги. Но пока что этот материал – самый популярный для изготовления стропил.
Более всего для изготовления стропил подходит пиломатериал, который отвечает требования ГОСТ 8486-86 или 2695-83. А это:
- Влажность не более 18%, измеренная влагометром.
- Трещины, которые не сквозные и не превышают половины длины доски.
- На каждый погонный метр – не более трех сучков, и каждый из них – не более 30 мм диаметром.
А потому при покупке древесины на стропила обязательно проверяйте документы у продавца, которые говорят о качестве продукции.
Важен также и сорт древесины. Чем меньше сучков и трещин будет на брусьях, тем лучше. Некоторые сорта также радуют хорошей влагостойкостью и сопротивляемостью гниению и вредителям. Для крыши это то, что надо. Поэтому рекомендуем делать стропила из древесины хвойных пород, которая богата смолой, а смола – это естественный барьер от гниения. Но специальная обработка все-таки нужна.
И учтите также такой факт: при изготовлении стропильной системы материала нужно приобретать на 5-7% больше, чем необходимо, ведь не всегда будет получаться сделать идеальный разрез стропила или врубок нужной глубины. Перерасход все равно будет, а потому запаситесь им заранее, чтобы на всю стропильную систему у вас было дерево одной влажности и свойств.
В противном случае, если какие-то отдельные элементы крыши вам пришлось приобретать отдельно, они могут сохнуть дольше (дерево всегда сохнет), или наоборот. Перекосы могут получиться немалыми, т.е. на весь каркас крыши постоянно будут воздействовать разные физические силы растяжения и давления. Любой опытный кровельщик вам скажет, как это плохо и чем это чревато. А потому – материал для изготовления стропил берите больше, чем планируете. Если все пройдет гладко – будет из чего смастерить первую скамейку перед новым домом.
Обработка антисептиками и пропилентами
А на этом этапе уже важно защитить будущую стропильную систему от биологического разрушения. Вы ведь не хотите, чтобы через пару лет эксплуатации крыша завалилась? А потому обязательно обработайте древесину для стропил огне- и биозащитой.
Стропила обычно пропитывают антиспетиком, а поверх обрабатывают антипиреном. Можно также чередовать такую обработку несколько раз. Если же вы используете универсальную пропитку, знайте, что в ее состав обычно входят средства с разным сроком службы. Например, огнезащита закончится раньше, чем био.
А вот выбор средств для обработки на сегодняшний день – огромен. Это и универсальные защитные средства, и самые разные антипирены, и антисептики. Определиться легко: если вы строитесь в достаточно жаркой и засушливой местности, в первую очередь применяйте противопожарные пропитки, которые лишают древесину естественной возгораемости. А если ваш дом будет стоять там, где влажность воздуха высока почти круглый год – защищайте от гниения.
Можно, конечно, использовать оба препарата – но только не смешивая, иначе так испортится весь материал. Нужно всего лишь выбрать одно средство как пропитку, а второе – как защитный поверхностный слой. Только старайтесь разводить все в той концентрации, в которой указал производитель. Но ничем не обрабатывайте мерзлую или влажную древесину: ее волокна просто ничего не впитают.
Видео-подсказка по теме обработки стропил:
Отметим, что кисть или распылитель при обработке стропил дают мало результата – куда лучше полное погружение и последующая сушка. Просто используйте обычную емкость, покройте ее пленкой изнутри и сделайте для будущих стропил «ванную». Причем все это провернуть желательно еще на земле, как только привезете материал на место, т.к. в готовой стропильной системе будет сложно добраться до внутренних элементов соединений. А они самые беззащитные в плане попадания влаги. Сушите после обработки детали так, чтобы проветривались всех стороны, и не менее 24 часов.
Не забывайте также, что древесина, как любой натуральный материал, подвержена биологическому разрушению. Поэтому, кроме огне-био-защиты, важно продумать гидроизоляцию во всех местах примыкания стропильной системы к кирпичным стенам дома, если таковые имеются.
Делаем правильные надрезы на стропилах
А теперь переходим к практике. Первым делом вам обязательно нужно изготовить удобный шаблон, по которому вы сделаете ровные одинаковые стропила:
И следуем таким инструкциям:
С жестким креплением придется повозиться:
Если же речь идет о подвижных узлах, тогда следуйте такому принципу:
На практике все на самом деле просто:
Как вы видите, глаза боятся, а руки делают!
Как собрать стропильную систему?
Наконец-то стропила готовы, и можно приступать к их монтажу.
Сооружать на земле или на крыше?
Итак, на деле все достаточно просто и чем-то похоже на детский конструктор. Проще и удобнее всего изготовить фермы прямо на земле, и только затем их поднять. Немного сложнее сборка стропил прямо на крыше, зато поднимать их туда легче. Вот от этого и отталкивайтесь: если у вас есть возможность (кран, например) затащить на крышу 200 кг одной фермы – тащите, если нет – поднимайте каждое отдельное стропило по 50 кг при помощи подручных средств и делайте сборку на месте.
Итак, первым делом для удобства сделайте шаблон, по которому будете собирать стропильные фермы, и еще один шаблон для монтажных запилов на стропилах (используйте фанеру). Вам останется только вырезать на стропилах монтажные запилы, приложив шаблон, и соединить их между собой под определенным углом. Вот этот треугольник и называется стропильной фермой.
Внимание на прочность — правила наращивания длины
Если же толщины или длины доски для изготовления нормальной стропильной ноги не хватает, делайте наращивание стропил. А способов – несколько:
- Сплотить доски между собой, сложив широкими сторонами и прошив гвоздями.
- Уложить доски в половину длины, получив в итоге особо прочную стропильную ногу, способную выдержать немалые нагрузки.
- Сделав косой срез на торцах, чтобы создать вертикальный противоскользящий упор, и соединить болтом.
- Уложить две доски с нахлестом по длине в метр, соединив стропило шпильками или гвоздями.
Еще учитывайте при расчетах, что на конек крыши приходится около 50% нагрузки от всей стропильной системы. А потому балку для конька всегда изготавливайте так, чтобы запас прочности у нее был минимум на 25% больше, чем рассчитано изначально.
А самые уязвимые части стропильных конструкций – нижние, те, что опираются на мауэрлат.
Готовим стропильные фермы
Закреплять стропильные узлы нужно при помощи:
- Внешней прямой скобы.
- Металлической угловой пластины.
- Внутреннего металлического стрежня.
Соединить такие стропила можно также шпильками – так даже будет прочнее. Для этого вместо среза теперь делаем врубку в полдерева и соединяем стропила уступом. Далее сверлим отверстие под шпильку 12-14 мм и закрепляем гайками с широкими шайбами.
Начнем с обзора проверенных дедовских методов:
Если вы решили сделать стропильные фермы по более надежной новой технологии вам понадобится такой инструмент:
Вот как им работать:
Более подробно:
При сборке стропильной фермы висячего типа нужно соединить верхние концы стропильных ног. Для этого подрежьте торец каждого под точно таким же углом, под которым делаете крышу, соедините балки плоскостями срезов и зафиксируйте при помощи двух гвоздей. Место стыка закройте деревянной накладкой или металлической пластиной.
Еще один полезный мастер-класс:
Подъем и установка готовых ферм
Уже на крыше в первую очередь вам нужно начать с установки тех стропил, которые образуют две крайние фермы двускатной крыши (их еще называют фронтонными). Чтобы дополнительно закрепить их, поставьте временные подкосы. Далее протяните между крайними вершинами ферм прочный шнур, который станет уровнем для промежуточных стропил.
Теперь поднимаем и ставим все остальные стропильные фермы на расстоянии друг от друга не менее 0,6 метров. Снова-таки, если некоторые конструкции получились у вас достаточно громоздкими, подоприте их теми же временными подпорами.
Остальное –дело техники:
Выбор именно двухскатного типа крыши для частного малоэтажного строительства легко можно объяснить. Дело в том, что она наиболее легка в конструктивных деталях и подойдет для тех, кто хочет самостоятельно построить дом, а также такая крыша отличается дешевизной.
Сама стропильная система для двухскатной крыши состоит из двух прямоугольных частей, сложенных друг к другу верхней стороной. Благодаря этому осадки, попадающие на нее, свободно стекают вниз, не задерживая влагу на поверхности.
Структура двухскатной крыши и стропил
Для правильного расчета и установки стропильной системы нужно знать, из каких компонентов она состоит:
- мауэрлат, который снимает и освобождает систему стропил от нагрузки, перелаживая ее на стенки здания;
- стропильные ножки, функция которых состоит в том, что они составляют каркас для стропильной системы; в случае двух скатов они представляют ровный треугольник;
- соединяющий оба ската конек, расположенный вверху;
- если стропила коротковаты и не могут образовать собой свес, устанавливаются кобылки, служащие их удлинением;
- собственно свес должен отступать от крыши минимум на 4 см, чтобы вода отводилась от стенок во время осадков;
- на внутренней середине крыши должен быть толстый брус – лежень, распределяющий нагрузку всей конструкции крыши;
- стойки, подкосы и затяжка вместе образуют укрепление стропил и равномерное распределение оставшейся нагрузки;
- перпендикулярная стропилам обрешетка, которая окончательно скрепляет все элементы крыши.
Как мы видим, двухскатная крыша имеет много деталей, и очень важным является их правильная установка. Тут требуется большая точность в расчетах.
Типы стропильных систем крыши
В устройстве двухскатных крыш в основном используются такие типы стропил, как висячие или наслонные, но широко применяются также их комбинации.
Висячие стропила характеризуются тем, что опираются своими окончаниями на стенки, таким образом создавая эффект распирания.
Это может довольно плохо влиять на стенки, поэтому стропильные ножки обязательно следует стянуть затяжками. Ими могут послужить различные балки перекрытия, образуя при этом туго стянутый треугольник. Но при этом одной затяжки может быть недостаточно, тогда стропила укрепляются и сверху возле конька, на расстоянии около 5 см от него. Такие стропила можно сделать лишь тогда, когда между обеими стенами, с наружной стороны, нет стеновой перегородки, а также когда дистанция между стенками крыши составляет не более 10 метров. Примерная схема висячих стропил показана ниже.
Наслонные стропила отличаются от висячих тем, что имеют посередине перегородку в виде опорной балки. Она предназначена для распределения веса в том случае, если ровно посередине крыши расположена несущая стена.
Эти стропила устроены так, что выдерживают больший вес, чем висячие, поэтому, если расстояние между двумя скатами внизу больше 10 метров, то стоит устанавливать именно такую систему.
Расчеты и выбор материалов для стропил
Так как стропила являются несущей конструкцией всей крыши, к их составу и расчетам нужно отнестись особенно тщательно. Если вы решили устанавливать стропила из дерева, то лучшим выбором станут доски и брусья хвойных пород: они долговечны и меньше поддаются гниению. Также при монтаже стропил используют железо или железобетон, но такие стропила могут быть слишком тяжелыми для зданий, построенных из легких материалов, а также обойдутся намного дороже деревянных.
Основными элементами системы стропил являются: ноги, вертикальные стойки, ригели, подкосы, распорки и конек. Вместе они образуют единую скрепленную между собой конструкцию.
При самостоятельном расчете крыши нужно учесть все мелочи, ведь схема ее достаточно сложна, и если крыша очень большая, то лучше доверить это дело специалистам. Для начала вы должны определиться, какой угол наклона внешних стен будет у крыши. Для кровли с основанием до 10 метров он должен составлять 5-15 градусов, но так как этот угол подходит не для всех кровельных материалов, то нужно сначала выбрать сам материал. Если наклон получился выше 45 градусов, то любое покрытие подходит для крыши.
Также очень важны при расчетах временные нагрузки на крышу в виде ветра и снега, так как только снег дает нагрузку от 80 до 320 кг на метр квадратный. Примерный расчет такой нагрузки вы видите ниже.
После этого просчитывается вес всех слоев кровли, то есть вес обрешетки, контробрешетки, утеплителя, материалов для кровли. Эти два результата складывают – получается общая нагрузка, в связи с которой и подбирают сечение стропильных ног.
Установка стропил для двухскатной крыши
Перед тем, как приступать к креплению непосредственно стропил, следует произвести крепеж мауэрлатов к продольным стенам. Сделать это можно с помощью анкерных болтов.
Теперь можно поэтапно приступить непосредственно к креплению стропил:
- В первую очередь следует сделать шаблон, по которому и можно собирать строительные фермы. Для этого можно взять 2 доски и соединить их с одного края с помощью гвоздя.
- У вас получится конструкция в виде ножек, скрепленных сверху. Свободные края досок кладутся на опоры стропильных ног. Полученный угол – угол наклона вашей будущей крыши. Если вас устроил такой результат, его следует зафиксировать несколькими гвоздями.
- Можно выполнить второй шаблон, по которому будут выполняться запилы на самих стропилах. Чаще всего он изготавливается из фанеры или деревянных реек.
- Затем стропила соединяют. Всю получившуюся конструкцию и называют стропильной фермой. Ее можно уже поднимать на крышу и крепить к мауэрлату.
- Между краями этой конструкции протягивается шнур. Это уровень для будущего конька крыши и промежуточных стропил.
- После этого устанавливаются стропильные соединения с уже подсчитанным расстоянием между ними. Оно должно быть не менее 60см. Для дополнительного крепления можно использовать подпоры, подкосы и т.д.
- Далее устанавливается брус для конька (или прогон). К нему непосредственно и крепятся диагональные и короткие стропила.
Можно сделать конструкцию крыши для мансарды, которая утепляется внутри, или же на отапливаемый чердак, нежилое помещение. Если вы давно хотели именно мансарду, то крышу лучше сделать именно такой формы.
Конечно, если вы планируете не использовать данную площадь, то можно ограничиться привычным вариантом чердака, который выглядит как равнобедренный треугольник. Он обойдется вам в разы дешевле, такая конструкция наиболее простая в монтаже. Особенно, если монтаж вы будете производить самостоятельно, в одиночку.
Видео – стропильная система для двускатной крыши
Если полученная информация окажется для вас недостаточной, массу полезной информации можно получить из видео подобной тематики. Именно в нем можно найти массу интересных моментов, которые многие бы посчитали ненужными при написании статьи. Однако многие новички требуют объяснения основ, многая терминология для них неясна.
Поэтому при просмотре видео, наблюдая работу непосредственно, можно получить ответы на многие вопросы. Соответственно, выполнение собственного задания будет значительно облегчено, многие сложности просто не возникнут. На видео можно увидеть, как именно крепить доски, под каким углом их нужно ставить, какие есть предосторожности и тонкости в этом процессе.
Среди большого разнообразия видов крыш наибольшей популярностью на протяжении нескольких столетий пользуется двухскатная крыша. Относительная простота конструкции, отличная устойчивость, приспособленность под разные климатические условия – весомые аргументы, проверенные многолетней строительной практикой. Стропильная система двухскатной крыши имеет некоторые особенности и нюансы при ее установке, которые и рассматриваются в данной статье.
Типы двускатных крыш
Двухскатная крыша, также ее называют щипцовой, представляет собой две наклонные прямоугольные плоскости – скаты крыши, которые устанавливаются под определенным углом к наружным стенам здания. За счет угла наклона скатов обеспечивается естественный сток природных осадков (дождь, талая вода).
Крыши с неравномерными углами наклона скатов (т.е. расположение конька не через центр здания) и различной длиной карнизных свесов применяются при желании заказчика выразить архитектурную особенность его жилья. Такая кровля, в плане дизайна, выглядит достаточно оригинально, но имеет недостаток нерационального использования чердачного помещения.
Ломанная щипцовая крыша применима в тех случаях, когда имеется надобность использовать чердачное помещение под мансарду. В такой крыше увеличенный объем чердака позволяет с легкостью обустроить мансарду, которую защищают от влаги и утепляют.
Двухскатная симметричная крыша имеет в своем основании равнобедренный треугольник. Ортодоксальная форма и неприхотливость при возведении сделали ее любимицей не только профессиональных строителей, но и начинающих специалистов.
Первое, на что стоит обратить внимание при организации строительства двухскатной крыши – это угол ее наклона. В меньшей степени он зависит от архитектурных особенностей, но в большей степени от климатических особенностей региона, в котором будет возводиться крыша и от типа, устанавливаемой кровли. Крыши с крутым углом наклона устанавливается в регионах, которые подвержены частым выпадениям осадков. Районы с сильными зонами ветров требуют установку пологих скатов, чтобы разгрузить конструкцию от ветровых нагрузок.
Угол наклона скатов может лежать в пределах от 5 до 90°. Распространенным вариантом является крыша, имеющая угол наклона 35-45°. Такой вариант наиболее экономичный, в плане расхода строительных материалов и равномерного распределения нагрузки по всему периметру здания. При таком угле наклона чердачное помещение делается холодного типа и в дальнейшем оно не пригодно для проживания в нем.
Если необходимо обустройство чердачного помещения под жилую комнату, тогда необходимо использовать ломанную двухскатную крышу. В таком случае верхняя часть крыши станет более пологой, а нижняя будет иметь крутой уклон. Чердачное пространство увеличится и появится возможность использовать его под мансардное жилье. Для такого вида скатов усложнится конструкция стропильной системы по сравнению с использованием простого варианта.
Виды стропильной системы двухскатных крыш
Устройство стропильной системы двухскатной крыши имеет различия в использовании опорных оснований для стропил. Различают висячую и наслонную систему стропил. Соответственно, стропильные системы используют в своей конструкции висячие, либо наслонные стропила. Существует и третий вариант — гибридный, когда в стропильной системе установлены как висячие, так и наслонные стропила.
Висячие стропила используют в сооружениях с расстоянием между опорами не более 6-6.5 метров.
Наслонные стропила устанавливают в зданиях с несущей средней стеной или со столбчатыми опорами внутри.
Несущими элементами конструкции в двухскатной крыше являются стропильная система и мауэрлат.
Стропильная система включает в себя такие элементы как: стропильные ноги, вертикальные стойки, наклонные подкосы, ригели, распорки, коньковой прогон. Все эти элементы, соединенные в единую конструкцию и формируют стропильную систему, как таковую.
Материал, из которого изготавливают стропила и другие элементы конструкции, может быть выполнен из дерева, железа и железобетона.
Перед использованием материала необходимо обратить внимание на то, чтобы попавшиеся сучки не превышали по своей длине трети толщины материала!
Мауэрлат – это брус с сечением от 100×100 мм до 200×200 мм, который подкладывается под стропильную ногу или прокладывается по всему периметру конструкции. Его предназначение — распределение равномерной нагрузки на наружные стены.
Монтаж мауэрлата происходит на верхнем стенном обрезе. Установка происходит либо по оси стены, либо со смещением к наружной или внутренней грани стены (но не более 50 мм от наружной грани). Перед установкой мауэрлата, под него подкладывают гидроизоляционный материал, в качестве которого, чаще всего, выступает рубероид. Соединение звеньев мауэрлатов должно быть прочным и происходит с помощью прямых замков.
Монтаж стропил двухскатной крыши
Перед началом установки стропил происходит крепление мауэрлатов к продольным стенам с помощью анкерных болтов. Далее необходимо определиться с оптимальным сечением стропильных ног, которое зависит от их длины и расстояния между ними. Для этого можно воспользоваться приведенной ниже таблицей, которая позволяет подобрать сечение стропильных ног в зависимости от их длины. Если необходимо, чтобы пиломатериалы имели другую ширину и длину стропильных ног, то требуемый размер достигается путем их сращивания (наращивания) при помощи крепежных элементов.
Если будет использоваться утеплитель, то необходимо подобрать рациональное расстояние между стропилами таким образом, чтобы как можно меньше пришлось обрезать теплоизоляционный материал.
Установка стропил двухскатной крыши происходит в следующем порядке:
Расчет нагрузок и угла наклона
Правильный и точный расчет стропильной системы двухскатной крыши – залог будущей прочности и надежности вашего дома. При проектировании сложной кровельной конструкции ее расчет должен производить только профессионал. Расчет двухскатной крыши с небольшой площадью можно рассчитать самостоятельно с помощью несложных инструкций и применением простых формул. В конечном итоге, при самостоятельном подсчете, все равно лучше обратиться за советом к специалисту, чтобы быть окончательно уверенным в надежности и прочности будущей кровли.
В самом начале определяются с углом наклона кровельных скатов. Угол наклона в 5-15°; подходит для небольшого числа кровельных покрытий. Ввиду этого вначале выбирается кровельный материал, а уже потом рассчитывается стропильная система. При угле наклона выше 45° подходит любое кровельное покрытие, но вместе с этим растут и материальные расходы.
Также необходимо точно подсчитать временные нагрузки — ветровые и снеговые. Пределы снеговой нагрузки лежат в диапазоне 80-320 кг/м 2 и зависят от климатического района. На кровле с углом наклона не более 25° коэффициент перехода от снегового покрова на крышу равен 1. Для крыш с уклоном 25-60° коэффициент принимается равным 0.7.
К примеру, при нагрузке снегового покрова на земле 120 кг/м 2 нагрузка на кровле с углом наклона 25-60° составит 120×0.7=84 кг/м 2 .
Ветровая нагрузка подсчитывается при использовании коэффициента изменения ветрового давления и аэродинамического влияния.
Подсчитывается вес кровельного пирога — постоянная нагрузка, которая включает в себя вес обрешетки, контробрешетки, утеплителя, кровельного материала, а также, в случае с мансардой, вес внутренней отделки потолков. Средняя величина постоянной нагрузки колеблется в пределах 40-50 кг/м 2 .
Таким образом, подсчитывается общая нагрузка, которая состоит из постоянной и временной нагрузок. Исходя из общей нагрузки на квадратный метр кровли, подбирается сечение стропильных ног.
В любом случае, при расчете стропильной системы двухскатной крыши, необходимо доверить работу специалистам, также можно воспользоваться справочниками в сети и специализированными интернет ресурсами.
Если принято решение построить дом либо небольшую хозпостройку, то необходимо сберечь постройку от попадания влаги, а для этого нужно сделать крышу. Крыша по своей конструкции может быть разной, но в большинстве случаев используют двухскатную. Проверенная веками она проста в монтаже и совместима с любым типом кровельного покрытия. Ее монтаж производится на обрешетку, а она набивается на стропила. Чтобы крыша прослужила долгое время, нужно точно знать, как правильно ставить стропила на крышу.
Самый активно используемый материал, из которого изготавливают стропила, – это дерево. Обычно применяются заготовки из хвойных пород, так как структура пропитанная смолой позволяет древесине сохранить свои качества достаточно долго и обладает небольшим весом. При выборе материала желательно избегать доски с сучками и большими трещинами. Не рекомендуется использовать свежераспиленные доски и брусья для изготовления стропильного каркаса, дерево следует подсушить.
Стропила нужно собирать в треугольную ферму, эта конструкция позволяет обеспечить оптимальную жесткость, а она влияет на несущую способность всей постройки.
Составляющие стропильной конструкции
Стропильные системы делятся на два вида:
- Висячие. Применяются, еслиширинастеныпофронтонунедостигает10м. Прииспользованиивисячейсистемыстропилаоперяютсянабоковыестены, адлявыравниваниянагрузкиихприпомощизатяжкисоединяют.
- Наслонные. Используютсяприналичиинесущихстен, еслиширинестеныпофронтонубольшечем10м. Длятогочтобыусилитьстропильнуюсистему,посерединеставитсявертикальнаябалка, черезнеепроисходитраспределениевсейнагрузкинастены, атакжележень.
Установку стропильной системы необходимо начинать с мауэрлата. Место для его установки намечается в процессе постройки стен. Для этого на внешней стороне стены нужно выложить выступ, а мауэрлат уложить у внутреннего края. Для его крепления используют:
- обвязнуюпроволоку;
- анкерныеболты;
- пробкииздерева;
- арматуру,нарезаннуюкусками.
Намеченное место укладки мауэрлата нужно гидроизолировать, а брус – обработать антисептическим средством. Чтобы уменьшить число стыков, брус необходимо выбирать максимальной длины. Если вдруг длина балки оказалась маленькой, нужно произвести косой запил, после чего соединить две части, используя саморезы, гвозди и скобы. Длина запила должен быть до 1 метра.
Для изготовления стропильных ног нужно нарезать доски требуемой длины. Для этого хорошо подойдет брус размером 50 × 20. Соединение не должно быть расположено посередине, необходимое смещение – это 1/3 от всей длины стропил.
Для небольших строений стропильные фермы проще собирать на земле, а затем поднять на крышу.
Начинать ставить стропила нужно с крайних фронтонных ферм. Строительным уровнем контролируется вертикальность их установки. А для точной установки промежуточных ферм желательно натянуть шнур сверху и снизу.
Стропильные ноги устанавливаются с шагом от 0,6 до 1,2 м, а фермы закрепляются между собой временным фиксатором.
После установки всех ферм они скрепляются доской в верхнем поясе, а фиксаторы убираются.
Если длина пролета больше 6 м, а по центру дома есть несущая стена, то стропила нужно устанавливать по-другому. По центру устанавливаются опоры, а на них монтируется коньковый брус. К нему поочередно крепятся стропила. Установка, как обычно, начинается с крайних опор. Между ними необходимо натянуть шнур для установки остальных стропил в одной плоскости. Дополнительный брус можно установить между внутренними опорами, он будет усиливать коньковый.
Определившись с углом наклона и высотой крыши, для облегчения работы по разметке можно сделать шаблон. Все стропила одной длины, поэтому можно произвести запил на земле, а наверху собрать подготовленную конструкцию.
Если стропила будут ставиться без центрального прогона, то между собой их можно крепить внахлест. Верхние точки нужно крепить жестко, а ниже установить ригель.
Ознакомившись с тем, как ставить стропила, на небольшой постройке можно правильно сделать эту работу и самостоятельно.
