Металлическая двухскатная крыша: правила сооружения стропильной системы под профнастил

Рекомендации от профи!

Аксессуары для бани Беседка своими руками Бетонный забор Буржуйка своими руками Веранда своими руками Винтовой фундамент Дачный туалет своими руками Декоративный кирпич Забор из камня Заливка фундамента Как сделать забор Калитка из профнастила Камин своими руками Кирпичный забор Клумбы своими руками Кованые ворота Крыльцо своими руками Купель для бани Курятник своими руками Лестница своими руками Металлические ворота Монтаж вагонки Монтаж поликарбоната Насос для дачи Обустройство гаража Ограждения для клумб Отмостка своими руками Парилка в бане Перила для лестниц Погреб своими руками Покраска стен Пресс своими руками Решетки на окна Рулонные ворота Сарай своими руками Сигнализация для дачи Скамейки для дачи Столбы для забора Стяжка пола Твердотопливные котлы Теплица своими руками Установка забора Утепление дома Утепление мансарды Утепление фундамента

Подготовка к началу работ

Перед тем как сделать двухскатную крышу потребуется подобрать материалы. Монтаж начинается с выбора древесины. Чтобы построить своими руками надежную конструкцию, устойчивую к внешним факторам потребуется выполнить следующие рекомендации:

Для строительства лучше выбрать хвойные породы первого или второго сорта

• правильно будет выбрать материалы хвойных пород древесины (ель, сосна, лиственница более устойчивы к гниению);
• сборка конструкции ведется из древесины первого или второго сорта, применение третьего для ответственных элементов недопустимо;
• лучше выбирать те пиломатериалы, которые произведены в северных регионах, чем сложнее условия произрастания дерева, тем плотнее его структура;
• стараются выбирать тот материал, который срублен в конце холодного периода года (февраль-март).

Далее стоит выбрать сечение стропильной ноги. Оно зависит от следующих моментов:

• нагрузка от снегового покрова (снеговой район);
• масса кровельного покрытия;
• шаг стропил;
• пролет (расстояние между опорными точками);
• толщина утеплителя.

Таблица средних значений стропильных ног
Теплоизоляционный слой требуется при проектировании в подкровельном пространстве дома жилого помещения – мансарды. Чаще всего выполняется установка своими руками минераловатного материала для повышения теплоизоляционных характеристик

При этом важно обеспечить вентиляционный зазор между теплоизолятором и кровельным покрытием. Высота стропильной ноги не должна быть меньше, чем толщина утеплителя

Для увеличения просвета вводят такой элемент системы как контробрешетка – брусок, который прибивается параллельно стропильной ноге и увеличивает ее высоту.

Это позволяет правильно установить плиты минеральной ваты без подрезок и доборных элементов. Для такого шага можно привести следующие рекомендации по сечению в зависимости от пролета:

• пролет 3 м – размер стропила 40х150 мм;
• 4 м – 50х150 мм;
• 5 м – 50х175 мм;
• 6 м – 50х200 мм.

Важно знать следующее: на несущую способность и сопротивление изгибу больше влияет высота, чем ширина. При необходимости увеличить несущую способность эффективнее наращивать высоту

Еще один элемент, сечение которого потребуется подобрать – обрешетка. Самым оптимальным значением станет толщина 32 мм. При повышенной нагрузке значение увеличивают до 40 мм.

Остальные составляющие стропильной системы дома назначаются конструктивно, исходя из того, какие пиломатериалы имеются в наличии. Но при этом стоит все-таки учитывать прочностные требования.

Сразу же после покупки материала, перед тем как начнется сборка системы, потребуется обработать своими руками все элементы специальными составами.

Двускатная, как и любая другая кровля дома нуждается в следующих видах защиты:

• антисептическая, производится в обязательном порядке, позволяет предотвратить процессы гниения и возникновения плесени и грибка (даже если не установка планируется через какое-то время после покупки древесины, обработка выполняется незамедлительно);
• антипиренная, выполняется по желанию, но очень важна, повышает способность дерева сопротивляться возгоранию, чем увеличивает безопасность строения.

Проектирование

Существует три варианта разработки чертежей:

• Бесплатные проекты в интернете. Недостаток в универсальности. Разрез кровли на чертеже выполняется без учета особенностей конкретного строения.
• Профессиональная разработка.
• Самостоятельная разработка чертежа. Можно воспользоваться программами интернета, по которым выполняется планировка крыши.

Самостоятельная работа начинается с составления эскиза. Конструкцию выбирают в зависимости от очертания здания. Необходимо определить форму, геометрию кровли. Отдельно останавливаются на скате крыши. Выбирают цвет, качество кровельных материалов. На основании принятых решений составляют эскиз. На этой стадии можно посмотреть, оценить общий вид дома.

При составлении чертежа учитывают такие моменты:

• Особенности климата в районе строительства;
• Ветровую нагрузку;
• Качество, удельный вес выбранного кровельного материала;
• Угол наклона.

Для загородных домов чаще выбирают чертежи скатных крыш с деревянными стропилами и обрешеткой. Выбор угла наклона зависит от местонахождения района строительства.

Минимальный уклон определяют по кровельному материалу:

• 14 — для стали;
• 27 — для черепицы;
• 18 — для волнистых асбестоцементных листов или шифера.

При высоком снеговом покрове уклон на чертеже должен быть не менее 30 градусов.

Выбирают систему водоотвода. Она бывает 2 видов:

1. Организованная;
2. Неорганизованная.

При организованном водостоке площади сечения трубопроводов для отвода вод рассчитывают с учетом 1-1,5 кв. см на 1 кв. м поверхности. Расстояние между водосточными трубами – 15-20 м.

Размер выступающей длины карниза должен быть не менее 0,3 м при организованном водостоке. Вынос карниза при неорганизованном водостоке – от 0,5 м.

Стропильную систему крыши дома выбирают в зависимости от размеров строения и наличия внутренних несущих стен. Если они имеются, то останавливаются на наклонных стропилах. Стропильные ноги упираются одним концом на наружные стены, другим – на коньковый прогон.

При их отсутствии выбор делают в пользу висячих стропил. Они одной стороной опираются на стену, другой — в стропила противоположной стороны.

После расчета предполагаемой нагрузки на кровлю подбирают сечение пиломатериала. Чтобы исключить появление конденсата в чертеже предусматривают сквозное проветривание через слуховые окна.

Обрешетка рассчитывается с учетом того, какой материал будет использован для крыши и угла ее наклона. Для мягкой кровли выполняется сплошная, для листовой достаточно обычной с промежутками.

После вычислений приступают к составлению чертежа крыши. Особое внимание уделяют проработке всех конструктивных частей, элементов, их связке между собою.

Вам будет интересно: Как самому сделать чертеж четырехскатной вальмовой крыши и сделать все расчеты при проектировании

По данным чертежей составляется смета, в которую вносятся все необходимые для строительства кровли материалы. Определяют общую стоимость работ.

Как выбрать тип стропильной системы для 4-скатной кровли?

При отсутствии центральной опоры кровли, выбор делается в пользу висячей стропильной системы. Если для каждой стропилины можно найти верхнюю и нижнюю опоры, то следует выбрать наслонную конструкцию. Этот вариант проще и доступней для непрофессиональных мастеров. Нужно лишь запомнить два главных условия: при жестком креплении низа и верха стопил, необходим усиленный мауэрлат, так как на него передается распор; при шарнирном креплении или полужестком соединении (например, верх шарнирный, а низ – жесткий или наоборот), мауэрлат усиливать не нужно:

Выбор одного из видов четырехскатной кровли должен быть обусловлен формой самого дома. Для квадратных домов возводятся шатровые стропила, для прямоугольных – вальмовые. Также, можно встретить сложные многоскатные крыши комбинированного вида, которые содержат и вальмовые и шатровые элементы.

И вальмовые и шатровые конструкции сохраняют основные функции двускатной кровли (например, возможность обустройства мансарды) и смотрятся очень эстетично:

Узлы стропильной системы двускатной крыши

Основные типы соединений в узлах несущей конструкции кровли мы уже рассмотрели выше. Но имеет смысл подробнее остановиться на вспомогательных материалах, позволяющих сделать стропильную систему более надёжной и прочной.

Усилить крепление деталей при монтаже стропильной системы можно при помощи металлических пластин и уголков различной формы

Такие изделия производятся из оцинкованной стали толщиной до 1,5 мм. Они имеют различную конфигурацию и могут быть установлены на любом виде соединения.

Фотогалерея: виды соединений в узлах стропильной системы двускатной кровли

Все стыковочные узлы стропильной системы несут функцию усиления стропил за счёт перераспределения нагрузок и упрочнения несущих элементов. Так, в нижней части стропило опирают на мауэрлат под прямым углом, для чего выполняют соответствующие врезки.

Для усиления стропильной системы стараются использовать соединения с максимальной несущей способностью, например, врезку стропила в мауэрлат под прямым углом

Кроме того, для дополнительного усиления в стыковочных узлах используются металлические крепёжные пластины. Этот же принцип используется и при установке подкосов к стропилу. В любом случае сопрягаемые детали должны работать «на упор» и не смещаться в процессе эксплуатации.

Любые детали должны нагружаться вдоль своей оси

Можно назвать три основных вида узлов в стропильной системе:

1. Коньковые соединения. Это стыковка двух стропильных ног под заданным углом по линии пересечения скатов. Могут быть шарнирными или глухими. Первые применяются при устройстве стропильной системы на брусовых или бревенчатых домах, которые склонны проседать и приподниматься в зависимости от сезона в течение практически всего срока эксплуатации. Глухие соединения используются в стропильных системах домов из строительного камня. В таких строениях поверх стены устанавливается армированный пояс, который и принимает на себя боковые нагрузки.
2. Крепление нижних концов стропильных ног к мауэрлату. Поскольку они расположены под углом к опорному брусу, создаётся скользящий вектор, направленный во внешнюю от строения сторону. Для его компенсации в мауэрлате производится врезка, а на стропиле — пятка. Стропило вставляется в паз с упором на неё и крепится гвоздём через ребро балки в мауэрлат. Применяются также дополнительные опорные детали из брусков. В тех случаях, когда стропильная балка должна перемещаться (на деревянных срубах), применяются скользящие крепления. Они дают возможность компенсировать сезонные изменения высоты стен.
3. Другие узлы. Все остальные детали стропильных систем являются по сути упорными элементами, работающими на сжатие, редко — на растяжение. Они устанавливаются путём врезки в сопрягаемые детали, чтобы не допустить их смещения под нагрузкой. К таким деталям можно отнести ригели, подкосы, стойки, упоры и другие подобные детали.

Для более прочного соединения используются дополнительные элементы, упомянутые выше.

Как сделать двухскатную крышу: пошаговая инструкция с фото

Работа включает несколько этапов:

• подготовку;
• установку стропильной системы;
• укладку гидро-, тепло- и пароизоляции;
• монтаж кровельного материала.

Пиломатериалы должны быть хорошо высушенными. Их хранят в штабелях под навесом или накрывают в непогоду пленкой, брезентом.

Подготовка

Если стены сложены из штучных материалов — блоков, кирпича, — рекомендуется устроить армированный пояс по периметру здания из железобетона. Это позволит собрать конструкцию воедино и выровнять поверхность под укладку мауэрлата.

На этом же этапе в свежий раствор замуровывают шпильки сечением 10 мм из оцинкованной стали. Начинать нужно от углов, шаг закладки — 60 см. Впоследствии на них будет насаживаться мауэрлат и закрепляться гайками.

Для исключения контакта древесины с бетоном устраивается гидроизоляция — поверхность армопояса промазывается горячим битумом и накрывается 2 слоями рубероида.

Укладка мауэрлата

В брусе просверливаются отверстия в тех местах, где из стен выступают шпильки. Мауэрлат укладывается на поверхность стены ближе к ее внутренней стороне, чтобы избежать сноса во время сильного ветра.

Брусья нужно выровнять по горизонтали. Можно вставить прокладки или стесать выступающие части.

Допускается укладывать мауэрлат не целиком на стену, а отдельными сегментами непосредственно под стропила. При кирпичных или бетонных стенах дополнительно используется крепление металлическими накладками, деревянными пробками и скобами, изогнутой арматурой.

По длине брус стыкуется косым или прямым замком. Угловые соединения запиливаются «в лапу» и крепятся к стене анкерами (шпильками).

Установка конькового бруса

В высших точках кровли укладывается прогон, который крепится к стойкам и лежню металлическими уголками и накладками. Шаг стоек 3-5 м.

Можно изменить последовательность и начать с установки стропил по торцам здания, но тогда придется крепить каждую пару балок раскосами или досками. В случае, когда имеется готовый прогон, сборка проходит быстрее и качественнее.

Монтаж конькового бруса

Монтаж стропил

Заготовку стропил лучше проводить по шаблону. В нижней части вырезается паз для опирания на мауэрлат. Глубина запила — не более 1/3 ширины доски.

2 вида крепления стропил к мауэрлату

Если для стропил пиломатериалы придется сращивать, используется соединение внахлест или с накладками. Рекомендуется делать стык на расстоянии не менее 1 м от точек опор, желательно примерно на 1/3 длины стропила. В центре соединять доски нельзя, поскольку в середине действует максимальный изгибающий момент, и балка может прогнуться в самом ослабленном месте.

Сборка стропил начинается от фронтонов. Сначала выставляются первые и последние фрагменты, затем натягивается шнур и производится разметка. Шпильки не должны попадать в места опирания, чтобы не создавать проблем с врубкой. Читайте подробно про крепление стропил к мауэрлату в отдельной статье.

Крепятся стропила с соседними элементами с помощью упоров, подкосов и стяжек. Важно прочно зафиксировать систему в пространстве.

Крепление обрешетки

Основа для укладки кровельного покрытия изготавливается из досок, реек, плит ОСП или влагостойкой фанеры. Выбор материала зависит от вида покрытия:

• для металлочерепицы — доска с шагом 35-45 см, равным длине поперечной волны;
• гибкая черепица, ондулин, рулонная кровля — сплошной настил;
• асбестоцементный шифер — обрешетка с шагом 450-750 в зависимости от угла наклона.

Доски или рейки укладываются перпендикулярно стропилам. В каждом месте крепления прикручиваются двумя саморезами. Обрешетка дополнительно придает стропильной системе жесткость и устойчивость.

Устройство четырехскатной стропильной системы

Стропильная четырехскатная конструкция состоит из таких элементов: мауэрлат, коньковый брус, центральные и вальмовые стропила, накосные ноги, а также, лежни, стойки, ригели, подкосы и прочие укрепляющие детали. Рассмотрим самые основные элементы.

I. Мауэрлат

Мауэрлат – самая важная деталь конструкции, так как на нем держится вся стропильная система. Он представляет собой мощный деревянный брус 100Х200, 100х250, 100х100, 150х250, 200х200 см. Изготавливается мауэрлат из цельного качественного дерева, преимущественно, хвойных пород. Стропильная система вальмовой крыши, как и любой многоскатной кровли, требует основательного крепления базового бруска. Порядок монтажа мауэрлата в данном случае: формирование монолитного фундамента в торце несущих стен с установкой шпилей; укладка гидроизоляции; обработка и монтаж мауэрлата по периметру всего дома; усиление анкерами и прочими креплениями для максимальной надежности основы.

Советуем изучить — Как правильно выбрать унитаз? цена, модели, разновидности и наши советы по выбору унитаза

Мауэрлат можно уложить на край стены, либо в предусмотренный при кладке кирпича карман с внутренней стороны несущих стен.

II. Накосные ноги

Накосными ногами называют четыре угловых стропила, которые опираются на края конька и углы мауэрлата. Они – самые длинные среди всех стропильных ног системы, поэтому должны иметь сечение не менее 100х150 мм для максимальной жесткости.

III. Коньковый брус

Коньковый прогон – горизонтальная балка, которая соединяет все стропила, вершина стропильной системы. Брус необходимо укреплять стойками и подкосами. Конек должен располагаться строго параллельно плоскости чердачного перекрытия и перпендикулярно стойкам.

IV. Стропила

Стропила для четырехскатной кровли делятся на: центральные (крепятся на мауэрлат и конек); основные вальмовые (крепятся на ось конька и мауэрлат); промежуточные и укороченные (устанавливаются на накосные ноги и мауэрлат, соединяют углы скатов).

V. Укрепляющие элементы

К дополнительным усиливающим элементам относятся стойки для конькового бруса, ригели или балки перекрытия, подкосы стропильных ног, ветровые балки и пр.

Как собрать стропильную систему?

Наконец-то стропила готовы, и можно приступать к их монтажу.

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.

Если же толщины или длины доски для изготовления нормальной стропильной ноги не хватает, делайте наращивание стропил. А способов – несколько:

1. Сплотить доски между собой, сложив широкими сторонами и прошив гвоздями.
2. Уложить доски в половину длины, получив в итоге особо прочную стропильную ногу, способную выдержать немалые нагрузки.
3. Сделав косой срез на торцах, чтобы создать вертикальный противоскользящий упор, и соединить болтом.
4. 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.

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:

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:

Расчёт нагрузки на стропильную систему двускатной кровли

Стропильная система испытывает определённые нагрузки, которые можно разделить на два вида.

1. Постоянные нагрузки, действующие независимо от любых других факторов. Их величина определяется конструкцией кровельного пирога и состоит из веса гидроизолирующих и парозащитных плёнок, утеплителя, доборных элементов, крепежа и любых других элементов кровельного покрытия, включая финишное. На практике средний вес всех составляющих кровли дома составляет порядка 40–45 кг/м2. Более точно эту величину можно вычислить, просуммировав значения удельной нагрузки каждого используемого материала, которые можно взять из справочных таблиц. Рассчитывая вес кровли, рекомендуется заложить запас прочности величиной в 10%.
2. Переменные нагрузки. К таковым относятся воздействия ветра и снега в зависимости от их интенсивности. По сути, кровля дома представляет собой парус, воспринимающие нагрузку от ветра. Сила непосредственного воздействия на кровлю по нормали зависит от угла наклона ската — чем он меньше, тем ниже нагрузка. Одновременно на подветренном скате возникают завихрения, и появляется нагрузка на крышу с обратным вектором воздействия. При ураганных ветрах усилие на отрыв может достигать 630 кг/м2. К переменным нагрузкам относятся и снеговые воздействия. Нужно заметить, что они также имеют чётко выраженные региональные показатели.

Очевидно, что тщательный расчёт нагрузок от снега и ветра с учётом местных климатических условий жизненно необходим при выборе конструкции и материалов кровли. Эти нагрузки можно определить по карте, составленной на основании СНиП 2.01.07–85.

По карте можно определить величину ветровой и снеговой нагрузки в регионе строительства

Отмеченные на картах значения снеговой и ветровой нагрузки для каждого района называются нормативным. Для того чтобы получить расчётную снеговую нагрузку, нормативную величину нужно умножить на специальный коэффициент, который учитывает угол наклона крыши. Этот коэффициент равен:

• 1 при уклоне менее 25o;
• 0,7 при угле наклона от 25 до 60o;
• 0 для более крутых скатов.

Расчётная ветровая нагрузка определяется умножением нормативного значения на коэффициент, учитывающий высоту здания и тип местности, в которой ведётся строительство.

Удельную нагрузку наиболее популярных кровельных материалов можно взять из следующей таблицы.

Таблица: весовые показатели некоторых материалов для крыши

Учитывать особенности воздействия разных видов нагрузок можно только в совокупности, поэтому расчёты подобного характера нужно доверить опытному специалисту.

Проектирование крыши дома большой площади

Если планируется строить частный дом большой площади, то не рекомендуется использовать односкатную крышу. Если желание изготовить её всё-таки есть, следует предусмотреть наличие нескольких односкатных крыш. Их надо будет совместить и разместить под наклоном в разных направлениях. Если нет желания возводить высокие стены, то крыша не должна иметь большого уклона.

С точки зрения эстетики, лучшим решением является применение вальмовой ломаной крыши. В ней нужно предусмотреть наличие слуховых и мансардных окон, чтобы крыша могла проветриваться.

Ели планируется изготовить вальмовую ломаную крышу, то следует позаботиться о монтаже слуховых окон

В подобной конструкции можно сделать мансардный этаж, что добавит зданию полезную площадь. При размещении слухового окна нужно позаботиться о том, чтобы:

• угол наклона крыши был более 35°;
• размеры створок находились в пределах от 80х60 до 120х80 см;
• надстройка над проёмом кровли была удалена от внешних стенок на небольшое расстояние.

Чтобы обустроить кровельные слуховые окна, можно использовать следующие облицовочные материалы:

• черепицу;
• медные листы;
• листы стали.

В процессе составления проекта крыши понадобится сделать отдельный чертёж слуховых окон. Во время создания проекта надо учитывать такие нюансы:

• ширина проёма под подобное окно должна быть больше половины ширины мансардного помещения;
• опоры должны быть той же толщины, что и стропильные рейки крыши;
• элементы каркаса следует закреплять стальными крепежами.

Видео: проект слухового окна на крыше

https://youtube.com/watch?v=cKu8YMuY81I

Рекомендации по самостоятельной установке стропильной системы

Монтажные работы можно начинать только после тщательно проведенных расчетов и составления подробного чертежа. При отсутствии должного опыта для расчетов лучше прибегнуть к специальным онлайн-программам. Вообще же работа своими руками требует большой ответственности.

Крепление мауэрлата

Местом установки бруса выступает вся протяженность стен, служащих опорой для стропил. Функция мауэрлата в бревенчатых срубах выполняется верхним венцом. В домах, где в качестве материала для возведения использовался пористый материал (газобетон, пенобетон), мауэрлатом необходимо оформить все несущие стены (это же касается и кирпичных зданий). Другие случаи допускают его монтаж только в промежутках между стропилами.

Советуем изучить — Кирпичная стена в интерьере: из чего ее сделать и с чем сочетать

Так как длины стандартных пиломатериалов не хватает на всю протяженность укладки, проводится их сращивание. Для этого необходимо запилить брус под прямым углом в 90°, используя для скрепления двух частей болты.

Местом укладки мауэрлата обычно выступает центр стены. Также допускается некоторое смещение бруса в сторону, главное, чтобы его срез не находился ближе чем 50 мм от края. Чтобы защитить брус от воздействий влаги, под него рекомендуется уложить гидроизоляционную прослойку из обычного рубероида. Мауэрлат должен быть закреплен максимально надежно, поскольку на кровельные скаты оказывается серьезная ветровая нагрузка.

На способ крепления влияет материал стен:

• монолитные дома. Лучший вариант – фиксация анкерными болтами;
• деревянные или бревенчатые срубы – крепление деревянными нагелями или скобами;
• газобетон, пенобетон. Обычно используются шпильки или арматура;
• если дом дает усадку, рекомендуется применить скользящие крепежи.

В качестве дополнительных мер место крепления можно усилить отожженной проволокой.

Сборка ферм

Есть два варианта реализации этой процедуры. В первом варианте брус монтируется непосредственно по месту установки. Подходит для небольших построек, когда работа на высоте по выполнению замеров и подрезок не вызывает затруднений из-за габаритов стропильных ног.

Второй вариант – сборка внизу. В этом случае раскладки и скрепление составляющих элементов стропильной системы происходят на земле, а потом готовые конструкции поднимаются наверх. Как следствие, высотные работы сводятся к минимуму и выполняются намного быстрее. Чтобы подать и выставить стропильные пары, обычно требуются специальные механизмы из-за значительного веса конструкций.

Для удобства сборки однотипных элементов практикуется использование шаблонов, изготовленных из досок. Это дает возможность получить на выходе абсолютно одинаковые фермы.

Крепление к мауэрлату

Готовые пары необходимо поднять на поверхность крыши и присоединить к мауэрлату. Чтобы облегчить процедуру, ноги еще на земле оснащаются специальными запилами в нижней части. Первыми монтируются торцевые конструкции: их располагают друг напротив друга со стороны фронтона. Чтобы правильно поставить две первые пары, используются временные стяжки. Между установленными фермами протягивают бечевку, которая служит ориентиром для промежуточных пар, обозначая по ходу дела уровень конька. В завершении этого этапа монтируют специальную коньковую опору. В случае необходимости длину стропильных ног можно по месту нарастить.

Установка конька

Для его создания необходимо правильно скрепить все стропильные ноги. Методик сращивания несколько – как с применением опорного бруса, так и без него. Более современное решение – использование специальных промежуточных фиксаторов из стали с возможностью регулировки.

Обустройство обрешетки

Назначением обрешетки является облегчение перемещения по крыше и обеспечение надежного основания для финишного покрытия. Именно характеристики кровельного материала оказывают решающее влияние на параметры каркаса. Сплошную обрешетку применяют в случае обустройства мягкой кровли. Шаг каркаса под металлочерепицу составляет примерно 35 см, а под профнастил или шифер – 44 см.

Для монтажа стропильной системы двухскатной крыши лучше всего выбирать погожий осенний или весенний день, предварительно заручившись поддержкой 2-3 помощников.

Окончательный успех работы во многом зависит от правильно составленного чертежа.

Инструменты для возведения стропильной системы

Для монтажа стропильной системы двухскатной крыши понадобятся следующий набор инструментов:

• рулетки, разной длины 5, 10, 20 метров;
• маркеры, карандаши;
• шнур, для натяжки;
• молотки, разных назначений, гвоздодер;
• ножницы, для раскроя;
• кровельный нож;
• шпатель;
• скотч;
• ножовки, электропила, электродрель с различными сверлами и насадками;
• шуруповёрт с насадками;
• разметки, уровни горизонтальный и вертикальный;
• рейки, линейки;
• пена монтажная;
• страховочный ремень и веревка – для безопасной работы.

Весь инструмент на кровле содержать в сумке для инструментов, в целях безопасности.

Двухскатная крыша для дома с фронтонами

Для сооружения крыш с двумя скатами есть огромное количество разнообразных решений. Возводят их над квадратными и прямоугольными коробками разной этажности, устраивают с чердаками и без чердаков.

Двускатная технология применима в обустройстве домов с мансардами, если традиционный ломаный способ не устраивает владельцев по эстетическим, архитектурным или чисто техническим причинам. Чаще всего так поступают, если коробки строений сложены из кирпича или бетонных блоков, реже, если стопы строений брусовые или бревенчатые.

При сооружении крыши «углом» над постройкой с половинчатой мансардой стенки коробки заменяют нижний ярус стропильных ног. Стропила в таких ситуациях опираются не на прогонные конструкции, характерные для мансардной методы, а прямо на стены через мауэрлат.

Фронтоны в подобных случаях принято возводить до строительства крыши и выкладывать целиком из одного материала. Частичная обшивка верхней части фронтонной стены смотрится некрасиво и редко употребляется даже с целью экономии.

Стропила двухскатных крыш для домов с фронтонами выполняют привычную для них работу:

• Служат каркасом крыши, необходимым для формирования скатов.
• Распределяют компоненты кровельного пирога.
• Удерживают внутреннюю обшивку потолка и верхней части стен мансарды.

Несмотря на факт участия в обустройстве мансарды, стропильные системы коробок с фронтонами не относятся к разряду ломаных. Чердак как таковой они не формируют, на основании чего не входят в категорию чердачных. Следовательно, устраиваются простейшими способами без потолочных балок.

Наличие фронтонов позволяет сократить немалую часть элементов, обеспечивающих жесткость конструкции. Они предотвращают смещение конструктивных составляющих и гарантируют статичность. К тому же сами фронтоны нередко служат компонентами стропильной системы.

В другой статье мы уже выяснили, что в обустройстве строений с цельными фронтонами применяются стандартные технологии сооружения двухскатных крыш, т.е. висячая и наслонная схемы устройства стропильных систем.

Выбор схемы напрямую связан с архитектурным решением основной части дома:

• Если имеется возможность установить коньковый прогон для опирания верхнего края стропилин, они сооружаются согласно наслонной методике.
• Если коньковый прогон установить невозможно, стропильные ноги сооружаются висячим способом.

Установка прогона позволяет существенно разгрузить стропильную систему, потому наслонная схема предпочитается в строительстве малоэтажных домов. В традиционных стропильных каркасах прогон опирают на предназначенную для него конструкцию, которая устанавливается на внутреннюю несущую стенку дома или на ряд опорных столбов.

Однако прогонные конструкции и столбы, расположенные внутри постройки, ощутимо мешают в обустройстве полезного пространства: сокращают площадь помещений и под крышей, и в пределах основной части здания. Вот тут-то и проявляются преимущества коробки с фронтонами – они вполне пригодны в качестве надежных опор под прогон, заменяющих громоздкие опорные сооружения.

Прогон, по сути, мощная балка, проложенная от одной вершины двухскатной крыши к другой. Балка может быть сшита из доски, выполнена из клееного бруса или бревна, скошенного на два или четыре канта. Найти материал для прогона более 6м довольно проблематично. Да и цельнодеревянные длинномерные прогоны устанавливать неразумно, т.к. они под весом будут значительно прогибаться. В таких случаях под прогон монтируют разгружающую шпренгельную ферму, а балку разделяют на два отрезка.

Кроме неудобств с устройством длинных прогонов наслонная технология заставляет задуматься о транспортировке увесистой балки к месту установки и крепления. Для тех, кто думает, как сделать двухскатную крышу так, чтобы вышло недорого, перемещение цельного бруса или бревна на крышу без тяжелой строительной техники станет серьезной проблемой. Если решения у проблемы не находится, оптимальный выбор – висячая технология с устройством стропильных ферм прямо на объекте.

Висячий метод не связан с необходимостью установки конькового прогона, но и не отвергает напрочь его использование как элемента соединения отдельных составляющих в единую систему. Стропильные конструкции висячей категории сооружают преимущественно при перекрытии небольших пролетов. В ряде случаев это единственный выбор из-за невозможности установить дополнительную опору под длинномерный прогон.

Основные разновидности

Проектирование начинается с определения, какая форма крыш наиболее подойдет для дома. При загородном строительстве предпочтение отдают следующим видам:

1. Односкатным;
2. Двухскатным;
3. Четырехскатным или вальмовым;
4. Плоским.

Односкатная

Односкатные проекты крыш наиболее простые. Они позволяют использовать крупные листы кровельных материалов. Подходят для больших зданий и малых гаражей. Часто под такую кровлю собирают вместе несколько строений.

При односкатной конструкции возрастает нагрузка на отводящую систему воды. Наклон ската выполняется под небольшим углом, чтобы избежать необходимости строительства высоких стен. Наклонную кровлю удобно использовать для установки солнечных коллекторов.

Двухскатная

Наибольшей популярностью используется крыша с двумя скатами. Позволяет устанавливать любые кровельные материалы. Над домом образуется надстройка треугольной формы. Для вентиляции и освещения в торцевых частях выполняют окна. При строительстве мансарды отдают предпочтение двускатной конструкции.

Чтобы рационально использовать внутреннюю часть, применяют ломаный скат, состоящий из двух частей разного угла наклона. Верхний сегмент имеет больший уклон. Конструкция позволяет увеличить высоту мансарды, рационально использовать пространство чердака.

Четырехскатная

Ее особенность – в отсутствие фронтонов. Они заменены на укороченные скаты. Крыша с четырьмя скатами сложна для изготовления, зато устойчива по отношению к ветру и атмосферным осадкам. Чаще применяется для покрытия больших строений. Вальмовая кровля не только накрывает здание, но и украшает его.

Четырехскатная крыша распространена в южной местности. Используется для создания мансарды. Вентиляция и естественное освещение в ней выполняется через мансардные и слуховые окна.

Плоская

Плоская крыша чаще покрывает дома с чердаком, поэтому при необходимости кровлю утепляют. Часто наружное пространство обустраивают и используют для отдыха.

Вам будет интересно: Нюансы при проектировании односкатной крыши: что важно знать при создании чертежа

Конструкция потребует создания дополнительных мер, чтобы предотвратить скапливание снега и льда. Чертежи таких крыш трудны в изготовлении, поэтому кровли не пользуются популярностью.

Нагрузка на стропила по схеме

Различают три типа нагрузки:

• Постоянная. Это значение, которое не будет изменяться на протяжении всего срока эксплуатации кровли. К этой категории относят массу кровельного материала, утеплителя, гидро- и пароизоляции, обрешетки, доборных деталей кровли, а также внутренней отделки мансарды. То есть, суммированное значение массы элементов и будет ожидаемой нагрузкой. Ее средняя величина составляет 40-45 кг/м2, но не более 50 кг/м2. Желательно предусмотреть запас прочности, равный 10 % от общей массы.
• Переменная. Имеется в виду интенсивность выпадения осадков, нагрузка от снега и ветра, которые могут существенно варьироваться в зависимости от времени года или погодных условий.
• Особая. К данной группе относят экстремальные природные явления – землетрясения, торнадо, сильные ветры. В этих случаях запас прочности делают существенно больше обычного.

Советуем изучить — Керамогранит. виды и применение. характеристики и особенности

Возможные варианты исполнения крыш

Проектированию крыш предшествует выбор подходящей конструкции, которая в конкретных условиях покажет себя наилучшим образом. Лучше всего рассмотреть все возможные варианты, взвесить все за и против и остановиться на самом лучшем. В первую очередь необходимо выбрать крышу в соответствии с погодными условиями в регионе, что поможет правильно подобрать строительные материалы и кровельное покрытие.

Для регионов, которым присущи сильные порывы ветра, не подойдут высокие крыши, потому что чрезмерная ветровая нагрузка может привести к разрушениям.

Варианты крыш различных форм и конструкций

Если же на местности преобладают обильные снегопады, то конструкция крыши должна быть высокой и крутой, что поможет быстрому удалению снега и предотвратит протечку кровли.

Как показывает практика, плоские крыши гораздо хуже выполняют свои функции, нежели конструкции односкатной, двухскатной или четырехскатной крыш, поэтому для защиты жилых построек их используют гораздо реже. Скатные крыши отлично зарекомендовали себя в эксплуатации, без проблем удаляя атмосферные осадки в виде снега и дождя.

Эти особенности позволяют скатным крышам препятствовать образованию на доме мусора и атмосферных осадков, что положительно влияет на долговечности кровли.

Планировка крыши может иметь индивидуальные особенности, которые могут быть внесены проектировщиками, разрабатывающими проект дома, однако, это не должно повлиять на способность крыши выполнять свои основные обязанности:

• Предоставление надежной защиты для дома;
• Надежный отвод атмосферных осадков.

Различные чертежи устройства крыши

Крепление мауэрлата

Каркас из стропил, выполненный своими руками, может крепиться к балкам перекрытия, но в этом случае все нагрузки на строительные конструкции сосредоточатся на местах крепления балок перекрытия. Такой вариант пригоден для небольших легких строений.

Чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки на верхнюю поверхность стен, параллельных коньку будущей крыши, монтируется мауэрлат, который послужит основой каркаса. Для изготовления мауэрлата используется деревянный брус сечением 150×150, 100×150 или 100×100. К стене он крепится одним из следующих способов

:

• При помощи металлических шпилек, вмурованных в бетонную балку, залитую по длине стены. Шаг креплений не более 120 см, расположение в шахматном порядке, резьба шпилек не менее М12. Высота выступающей над бетоном части шпильки должна на 30 мм превышать высоту бруса мауэрлата вместе с гидроизоляционным слоем из рубероида. Деревянный брус, в котором сверлятся соответствующие отверстия, притягивается к балке гайками с шайбами;
• При монтаже своими руками кровли с двумя скатами общей площадью менее 250 м2, шпильки для крепления мауэрлата закладываются в стены в процессе ее возведения. Чтобы обеспечить необходимую прочность будущего деревянного каркаса, шпильки следует замуровывать на большую глубину, чем в бетонную балку;
• При помощи проволоки-катанки, вмонтированной в кирпичную кладку не менее, чем за три ряда до верха стены. Данный метод пригоден при монтаже кровельной системы небольшой площади.

Особенности разных вариантов стропильных систем из металла

1. Нередко устраивается комбинированный тип стропильных систем, в которых наряду с металлом используются также деревянные детали. Такой способ имеет некоторые особенности. Важно не допускать контакта дерева и металла, поскольку резкое изменение температурного режима на металлической поверхности приводит к образованию конденсата, провоцирующего гниение прилегающих деревянных частей.

Чтобы избежать этого, элементы на основе древесины обрабатываются особыми антисептиками и влагостойкими составами. Другой профилактической мерой является изоляция дерева от металла посредством использования рубероида.

Отдельно следует остановиться на утеплении чердачного помещения. При выборе металлической системы утеплительный материал укладывается не между стропильными брусами, как это делается в случае деревянной конструкции, а над или под ними.

Другой особенностью является необходимость сохранения зазора между металлической частью и кровельным утеплителем для предупреждения проникновения конденсата в утепляющий материал и его последующего намокания.

При укладке утеплителя под стропила все остальные слои кровельного пирога (внутренняя обшивкам пароизоляционный материал, кровельное покрытие, вентиляционный зазор) оказываются выше утеплительного слоя, благодаря чему удается избежать больших теплопотерь и образования мостиков холода.

2. Второй вариант – стропильные системы из металла без деревянных деталей. В таком случае о возможности гниения можно не беспокоиться. Такой тип кровельной конструкции считается выгодным, поскольку обладает длительным эксплуатационным сроком и позволяет использовать цельные стропила значительной длины (7-30 м).

Металлические стропила, или фермы, могут изготавливаться самостоятельно или приобретаться в готовом виде. В процессе изготовления применяются спаренные уголки, классические профили и т.д.

Основными частями фермы являются два наклонных плеча, которые в совокупности образуют треугольник. Они оптимально подходят для возведения кровель зданий промышленного назначения и ангаров, поскольку дают возможность перекрывать большие по площади помещения.

Использование металлических стропильных ферм актуально и при возведении жилых домов с металлическом каркасом. В этом случае они изготавливаются под конкретный каркас по индивидуальному заказу, после чего доставляются на строительную площадку и монтируются вместе с основой.

Составные части крыши

Схема конструкции крыши

Стандартная крыша такого типа состоит из следующих элементов:

• мауэрлата;
• стропильных ног;
• вертикальных стоек;
• подкосов;
• затяжки;
• конька;
• лежня;
• обрешетки.

  Схема крепления мауэрлата

Мауэрлатом называется брус, уложенный сверху на стены вдоль периметра постройки. Он закрепляется с помощью замурованных в стену стальных стержней с резьбой или анкерными болтами. Брус должен быть изготовлен из хвойной древесины и иметь квадратное сечение 100х100 мм либо 150х150 мм. Мауэрлат принимает на себя нагрузку от стропил и передает ее наружным стенам.

Схема крепления стропильных ног и мауэрлата

Стропильные ноги — это длинные доски сечением 50х150 мм или 100х150 мм. Они крепятся между собой под углом и придают крыше треугольную форму. Конструкция их двух стропильных ног называется фермой. Количество ферм зависит от длины дома и вида кровельного покрытия. Минимальное расстояние между ними равняется 60 см, максимальное – 120 см. При расчете шага стропильных ног следует учитывать не только вес покрытия, но и ветровую нагрузку, а также количество снега в зимний период.

Конек

Конек расположен в наивысшей точке крыши и чаще всего представляет собой продольный брус, соединяющий между собой оба ската. Снизу брус поддерживают вертикальные стойки, а по бокам крепятся концы стропил. Иногда конек состоит из двух досок, которые прибивают к верхней части стропил с обеих сторон и соединяют под определенным углом.

Двухскатная крыша

Стойки – вертикальные брусья сечением 100х100 мм, расположенные внутри каждой фермы и служащие для передачи нагрузки от прогона конька на несущие стены внутри дома.

Подкосы делают из обрезков бруса и устанавливают под углом между стойками и стропилами. Подкосами укрепляются боковые грани фермы, повышается несущая способность конструкции.

Затяжка – балка, соединяющая нижние части стропил, основание треугольника фермы. Вместе с подкосами такая балка служит для упрочнения фермы, повышает ее устойчивость к нагрузкам.

Лежнем называется длинный брус сечением 100х100 мм, уложенный вдоль центральной несущей стены, на который опираются вертикальные стойки. Лежень используют при монтаже наслонных стропил, когда прогон между наружными стенами составляет больше 10 м.

Обрешетка представляет собой набитые на стропила доски или брус. Обрешетка бывает сплошной и с зазорами, в зависимости от вида кровли. Крепится она всегда перпендикулярно направлению стропил, чаще всего по горизонтали.

Стропильная система двускатной крыши схема

По причине того, что у двускатной кровли должна быть не только хорошая прочность, но и небольшой вес, одним из наиболее важных моментов при её обустройстве является стропильная система двускатной крыши. Это связано с тем, что кровля должна быть стойкой к различным нагрузкам, и при этом не оказывать большое давление на постройку.

При помощи стропильной системы, в двускатной кровле общая нагрузка на крышу распределяется в равной степени на каждую стену постройки. Упор нижних концов стропил приходится поверх опорной конструкции из брусьев (мауэрлата), а их фиксация производится при помощи крепежей – планок или металлических скоб. При помощи угла наклона «ног» стропил выполняется определение угла наклона скоса крыши.

Различие стропильных конструкций

В составе самой стропильной конструкции могут использоваться стропила как висячего, так и наклонного типа. Стропила первого типа так называют по причине того, что они закрепляются за опоры краев «ног» стропил – стен и коньков кровли.

Стропила второго типа называются так благодаря их способу монтажа – они устраиваются в постройках, в которых имеется средняя несущая стена (или промежуточная опора), наклонные стропила опираются своими концами на поверхность наружных несущих стен, а центральная часть – на опору.

По этой причине, висячие стропила работают на сгибание и растяжение, а снижение распирающего усилия, образуемого давлением стропильных «ног», производится за счет стяжки, соединяющей стропила. А наклонные стропила производят «работу» исключительно на изгиб, что сопровождается пониженными затратами, в сравнении с кровлей любого другого устройства.

Но наилучший вариант — это обустройство такой стропильной системы, где происходит чередование висячих и наклонных стропил. Это объясняется тем, что бывает так, что обустройство висячих стропил является невозможным. При помощи подобной «комбинации», в стропильной системе появляется возможность для снижения затрат на материал, а, кроме этого, укрепления самой кровельной конструкции.

Наверное, наиболее сложный этап в строительстве крыши – это доставка материала к месту непосредственного монтажа. Однако, при помощи современных технологий, можно осуществить сборку стропильной конструкции на земле практически целиком, а уже после этого осуществить её поднятие на верх постройки.

Применение такого подхода связанно с определенными преимуществами и определенными недостатками: во время монтажа «ног» стропил наверху, сборка будет максимально точной, а вот если поднимать уже полностью готовую конструкцию на постройку, с точностью монтажа могут возникнуть проблемы.

Почему стоит выбирать металл?

Исходя из того, какие виды нагрузок хотят и каковы пожарные нормы, каркас производится из разнообразных материалов. А теперь как можно надолго остановимся на отличительных особенностях применяемых материалов для стропильства каркаса. Рассмотрим главные достоинства стропил из дерева. Строительство каркаса для большинства представляется как работа с деревянной доской, которые в необходимом месте стоит подпиливать. Как древесину применяют в основном сушенную древесину. Однако осуществлять работу с деревом в действительности не легче, чем с металлом, хотя большинство так считают. Так, при производстве деревянных стропил незаменима лишь древесина высоких сортов. К тому же внимательно смотрят за тем, чтобы в подобных сортах досок и брусьев не было огромных сучков, обзолов, трещинок либо необходимого наклона волокна. В чем суть? Каждый важный недостаток может приводить к тому, что стропильная нога всего лишь треснет под нагрузкой. Если же возможности приобрести добротный сухой пиломатериал не имеется, тогда его высушивают сразу на объективы в особенном вентилируемом штабеле. По этой причине стоит для производства стропильных систем покупать готовые доски, к тому же с запасом по ширине. И это еще не все.

В основном пиломатериал смотрится очень ровным лишь на глаз, а для стропильных систем геометрия является довольно важнейшей характеристикой. И как раз обладая запасом по ширине, мастера получают возможность самому выправлять стропила строгальной техникой. Лишь таким образом скаты выходят на самом деле ровные, и на них комфортно устанавливаются совершенно различные кровельные покрытия.

А теперь рассмотрим, особенности выбора стальных балок. На сегодняшний день стропильную систему довольно часто подбирают из стальных оцинкованных балок. Вы вероятнее всего видели их наименования: двутавры, швеллера либо тавры. Подобные детали выходят очень дорогие, чем деревянные либо обыкновенные металлические, однако этого стоит. Да, в монтажных работах они очень труднее, однако предпочитают их за одно важнейшее достоинство— это повышенная надежность к изгибающей нагрузке. С помощью этого в строительстве каркаса возможно обходиться без каких-то там вертикальных подпорок и иных деталей. Однако в жилых домостроениях балки на сегодняшний день не часто применяются, хотя подобная практика имеется, и сегодня разъясним, почему. К примеру, трудность стропильных систем и присутствие внутренних деталей сразу воздействует на планировочных решениях мансарды. Потому что чем более разнообразных перемычки среди строителей, тем менее выйдет потолок чердака. К тому же все это имеет важное значение не только для монтажа еще одной жилой комнаты под каркас. Дело в том, что на сегодняшний день востребованы так именуемые бесчердачные каркасы, под которыми находятся обыкновенные помещения дома. И различные дополнительные детали там вообще не поместятся. Однако имеется собственная ложка дегтя: металлические балки в основном продолжат мостиками холода, а из-за этого для них непременно устанавливают кровельный пирог. Главным образом начинка тут ориентированно-стружечная плита. Это прекрасная альтернатива обыкновенным разным стропилам.

Проекты и чертежи

В процессе планирования двускатной крыши готовится чертеж. Это схема будущей конструкции, где есть скаты, фронтон, конек. По сути, план представляет собой рисунок с проработанными элементами в разных проекциях, отображающий способы завязывания стропил. Составление чертежа двускатной крыши выполняется с учетом всех этапов работ.

Схема ее возведения включает:

• брусья для обрешетки;
• балки и стропилы;
• схема укладки тепло- и гидроизоляции;
• схема размещения кровельного покрытия;
• схема установки дополнительных креплений;
• чертеж установки системы вентиляции, дымохода.

Грамотно составленный план кровельного перекрытия позволит сократить статью расхода на приобретение строительных материалов. Для создания проекта любого типа используется тот или иной вид материалов, исходя из расчетов и с учетом надежности покрытия. Учитывается также размер кровельного покрытия. При чертеже обязательно прописывается часть стропильной системы, что позволяет понять, насколько максимальной может быть нагрузка на крышу.

В план также входит:

• план ливневки (ливневая канализация определенной длины);
• элементы соединения скатов;
• площадь конструкции;
• схема мест примыкания кровли (прижимной профиль).