Двускатная крыша: стропильная система под металлочерепицу

Конструкция стропильного каркаса крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые образуют фермы. Шаг, величину сечения между стропилами и другими опорами определяет расчет нагрузок, которым они подвергаются в процессе эксплуатации. Кровельный каркас выполняет следующие функции:

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши

Стропильная система состоит из нескольких деталей, каждая из которых играет важную роль.

Кроме того, стропильная система двухскатной крыши может иметь дополнительные элементы, необходимые для укрепления конструкции:

  • подкосы – брусья, расположенные под углом между стропилами и затяжкой;
  • бабки – балки, установленные вертикально по центру стропильной системы (необходимы для крыш, ширина которых в пределах 6,0 – 7,5 м);
  • ригель – устанавливаемая параллельно затяжке балка, стягивающая стропильные ноги (применяется для кровель шириной до 6 м).

Разновидности конструкций двускатных крыш

Для начала необходимо разобраться, какие конструкции двускатных крыш бывают, так как придется выбирать наиболее подходящую для конкретного строения.

  • Простая равносторонняя двускатная конструкция

Простейший вариант двускатной крыши – симметричные скаты

Этот вариант двускатной конструкции можно назвать традиционным и самым применяемым, так как он прост в монтаже и обслуживании, а также отличается долговечностью и надежностью.

Симметрия в этой системе помогает достичь равномерности нагрузки на мауэрлат и несущие стены. При правильном выборе сечения бруса для обустройства стропильной системы и мауэрлата, эти детали обеспечат необходимый для длительной эксплуатации крыши запас прочности. Дополнительной надежности конструкции придадут правильно установленные стойки, подкосы и затяжки.

Недостатком этой системы для обустройства внутри чердачного пространства помещений является то, что после установки стен и потолка большую площадь занимают глухие зоны в угловых областях конструкции, которые остаются незадействованными.

  • Простая асимметричная двускатная конструкция

Очень интересно смотрятся дома с асимметричной двускатной крышей

Асимметричная двускатная конструкция отличается от традиционной системы тем, что ее скаты располагаются под разным углом. Так, один из них обычно составляет больше 45 градусов, что позволяет увеличить полезную площадь чердачного пространства, в котором вполне можно обустроить жилое помещение, естественно, при должном утеплении.

Еще одним важным достоинством подобной конструкции может стать меньший по площади скат, который рекомендовано спланировать с подветренной стороны строения, где на крыше всегда собирается большое количество снега. Небольшой же по размеру, но с большой крутизной скат не будет задерживать на своей поверхности больших сугробов.

К недостатку асимметричной конструкции можно отнести более сложный ее расчет для достижения равномерного распределения нагрузки на стены дома.

  • Ломаная двускатная конструкция

Один скат «изломан» чтобы перекрыть пристройку сбоку дома

Эту двускатную стропильную систему можно назвать редкостью, хотя благодаря такому расположению скатов в чердачном пространстве формируется достаточно большая комната, которая может быть использована под жилое или хозяйственное помещение.

Кроме такой стропильной системы к ломаной двускатной конструкции можно отнести и мансардный вариант установки стропил.

Оба ската «изломаны» — явный выигрыш в полезной площади чердачного помещения

Мансардная ломаная стропильная система способна обеспечить для строения полноценный второй этаж с просторными комнатами, а при усиленном утеплении они могут использоваться в любое время года.

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.

Как сделать двухскатную крышу над коробкой с фронтонами

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.

Как построить двухскатную крышу для дома с полумансардой

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.

Разновидности стропильных систем в устройстве двускатных крыш

Читайте также:  Как и чем заделать швы на потолке между плитами

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.

читать статью:

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.

Как построить двухскатную крышу углом над полумансардой

Стропильная система двухскатной крыши ‒ Классификация по типу ската

Второе разделение, можно сделать по типу ската. Стропильная система двухскатной крыши, предполагает наличие двух видов конструкции:

Двухскатная крыша c ломаными и прямыми скатами

  1. С прямыми скатами. Довольно простой и менее трудозатратный, вариант. Позволяет выполнить монтажную работу, быстро и без серьезных затруднений. Большим минусом, такого вида кровли, является маленькое пространство мансарды.
  2. С ломаными скатами. Такой тип кровли дома, более сложный в исполнение. Предполагается наличие линии, которая позволяет изменять угол наклона. Его, в нижней части ската, нужно делать большим, чем в верхней. Такой подход, позволяет поднять потолок и серьезно увеличить полезную площадь мансарды. Монтаж, подобной стройконструкции, предполагает установку, в месте перелома, дополнительного ригеля.

Особенности монтажа стропильной системы деревянного дома

Способ крепления стропильной системы деревчнного дома

Чтобы стропило свободно двигались при усадке, длинную его часть крепят строго параллельно его краю, о опрору размещают строго перпендикулярно. При необходимости под нее вырезается площадка. Размечают крепление так, чтобы крюк оказался в крайнем нижнем положении или около него. Крепят на специальные саморезы, которые идут в комплекте (обычные не подходят). Если монтаж производится на бревно, чтобы стропильная нога не соскользнула по нему, в нижней части вырезается полукруглое отверстие, на которое она будет опираться.

Особенности построения вальмовой крыши

Конструкция позволяет выдержать любую ветровую нагрузку, но при условии точного соблюдения геометрии соединения четырех главных диагональных стропил.

Точность соединения и геометрии стропил

Все старания могут быть напрасны, если нарушены оптимальные углы наклона вальмовых стропил к перекрытию и углу между собой. Лучшим вариантом считается схема, при которой угловые вальмовые стропила соединяются между собой под углом в 90 о.

Оптимальный угол между вальмовыми балками — важное, но недостаточное условие прочности каркаса вальмовой крыши. Если посмотреть на каркас крыши в профиль, обе плоскости вальмы должны иметь абсолютно одинаковый размер и одинаковый угол наклона. В противном случае конструкция будет перегружена на одну из сторон, а это первый шаг к деформации и разрушению. Если посмотреть на каркас сверху, то можно увидеть, что при идеальной сборке противоположные угловые вальмовые стропила должны быть параллельными.

Способы соединения балок и стропил вальмовой крыши

Несмотря на предпринимаемые усилия по разгрузке части конструкции, каркас трудно сделать абсолютно идеальным по расположению балок и силовых элементов. Поэтому во всех основных силовых балках и стропилах при скреплении и фиксации на стенах используются металлические накладные пластины и деревянные накладные элементы.

Чаще всего балки и стропила на этапе настройки прихватывают между собой «вчерновую», проще всего это сделать с помощью саморезов и хомутов. После подгонки размеров всех соединений нужно сделать проверку положения балок и стропил, далее все крепления соединяют окончательно, легче это сделать гвоздями, забивая их попарно под разным углом.

Первыми фиксируют связки диагональных вальм на коньковом прогоне, при этом обязательно сверяют увод с расчетного места противоположных балок. Это наиболее ответственный и сложный этап сборки конструкции, и важно сделать эту процедуру не спеша и очень качественно. Квалификация строителя вальмовых крыш проявляется именно на этом этапе, всю последующую работу вполне по силам сделать обычному плотнику, имеющему общее представление об устройстве диагональных стропил и вальм.

Нагрузка на диагонали вальмовых крыш превышает усилие на рядовом стропиле больше, чем в полтора раза. Поэтому настроенные и закрепленные угловые вальмы первым делом подбивают подкосами и упорами. Каждый из подпорных элементов подгоняется индивидуально и тоже крепится с усилением соединения. На следующем этапе важно правильно установить нарожники и рядовые стропила, по завершении нужно сделать обтяжку крепления стропильных ног на мауэрлате или балках перекрытия.

Читайте также:  Как сделать монолитную плиту перекрытия своими руками

Перед укладкой пароизоляции обязательно нужно сделать обработку консервирующими растворами. Это проще и безопаснее, можно использовать самые популярные составы Тиккурила на органическом растворителе.

Этапы работы

Монтаж мауэрлата

Мауэрлат входит в стропильный каркас всей системы крыши наряду со стропилами и различными соединительными элементами. В случае, если каждое стропило прикрепить к перекрытию, то такую кровлю можно смонтировать и без установки мауэрлата. Однако тогда весовая нагрузка, создаваемая самой крышей на каркас, будет распределена по местам, где закреплены балки перекрытия, т.е. балки должны быть чрезвычайно прочные и надёжные.

Как закрепляют мауэрлат в двускатной кровельной конструкции:

  • — чаще всего параллельно коньку кровли, который проходит вдоль здания;
  • — исходя из применяемого материала, мауэрлат размещают или по центру этой стены, или ближе к внутренней или внешней части стены, однако не ближе 4 см от края.

Удобнее всего монтировать мауэрлат, прикрепляя его к стене из деревянного бруса. Тогда верхняя доска сможет выполнить функцию мауэрлата.

Такой способ применяют в следующих случаях: 

1. Если двухскатная крыша имеет площадь больше 240 м2. Тогда вдоль нужной стены на дистанции не более 2 м в балку из заливаемого бетона закрепляют шпильки из металла с резьбой не менее М12. При замуровывании, шпильки располагают в шахматном порядке: сперва ближе к внешней, потом ближе к внутренней части стены. После того, как мауэрлат установлен, шпилька должна выходить над бетонным основанием примерно на 3 см. Затем мауэрлат закрепляют на балке из бетона, притягивая с помощью гаек и шайб.

2. Если кровля будет иметь площадь меньше 240 м2. В отличие от первого метода металлические шпильки устанавливают еще при возведении стены, а для усиления прочности шпильки погружают на большую глубину.

3. Если планируется возвести небольшую по площади двухскатную крышу, а стены здания возводятся из кирпича. Тогда на стене мауэрлат закрепляют с помощью проволоки, которую заранее укладывают в стену. До края стены должно оставаться не менее трех кирпичей. В случае, если внешнюю часть стены впоследствии планируется штукатурить, то проволоку можно протянуть через всю стену или спрятать в цементно-бетонном растворе.

Установка стропильной системы

На наклонные балки стропил ложится вся нагрузка. Например, зимой это снег, также это может быть ветер, создающий динамическую неравномерную нагрузку. Не меньшую нагрузку оказывает и вес мастера, который монтирует или ремонтирует крышу, и материалы, которые используются во время ремонтных работ. Необходимо, чтобы нагрузка распределялась равномерно на всю стропильную систему.

Вся сложность состоит в том, что невозможно заранее высчитать максимальную нагрузку на стропильный каркас и на отдельно взятое стропило, хотя посчитать размер поперечного сечения стропил разного размера легко.

Традиционно, опираясь на строительную практику, размер поперечного сечения деревянных стропил определяют, исходя из расстояния между стропилами и их длины. Если крыша утепляется, то интервал между стропилами определяется габаритами утеплительных паков.

Закрепление стропил

Каждое стропило прикрепляется к мауэрлату при помощи трех гвоздей: один забивают через верхнюю часть стропила, а с его противоположных сторон – два гвоздя. Таким образом, стропило прикрепляется к мауэрлату, при этом исключаются его колебания и перемещения. Ни в коем случае нельзя ослаблять мауэрлат. Чтобы это исключить, отверстия прорезаются исключительно на стропилах. Лучше, если горизонтальная часть прорези находится на горизонтальной плоскости мауэрлата, при этом в вертикальную часть мауэрлата упирается стропильный выступ.

Мастера в своей работе используют три возможных варианта крепления стропил: 

  • — стропила, размещенные в разных скатах крыши, обрезают так, чтобы получился угол, равный углу наклона крыши к стене. Тогда при соединении стропила будут иметь равные углы. Скрепляют стропила либо при помощи металлических пластин, стянутых болтами, либо при помощи деревянных планок, прибитых гвоздями. В этом случае необходимо также укрепить верхнюю стропильную плоскость при помощи гвоздя не менее 15 см;
  • — угол стропильного наклона рассчитывается, исходя из высоты конькового прогона, на нем и располагают стропила обоих скатов. В этом случае стропила разрезаются так, чтобы половина толщины конька была равна горизонтальной плоскости стропила. Стропила скрепляются металлическими элементами, которые помещаются над пролетом. Этот вид крепления называют висячим, он имеет, по крайней мере, одну степень свободы. Поэтому внизу стропило прикрепляется к мауэрлату жестко;
  • — наконец, наиболее элементарный метод – внахлест. Тогда стропила располагают с равным углом наклона. Скрепление происходит при помощи болтов или шпилек, под которые надо подложить большие шайбы.

Какой бы способ ни применялся, вначале необходимо разметить стропила при помощи заранее подготовленного шаблона.

Похожее

Монтаж стропил на сруб

Установка стропил на вырубка имеет свои особенности, та каким манером строения, выполненные из дерева, меняют свои геометрические размеры в процессе усадки, да также подле изменении влажности воздуха.

Последний апогей сруба пристало проверить на горизонтальность, для стропила легли чисто и ритмически передавали нагрузки на конструкцию. Затем размечаются объединение установки стропил. Если фронтоны сооружения выполнены из бруса или бревен и на них опирается коньковая балка, мера технология монтажа стропил отличается от стандартного жесткого крепежа с использованием врубок с шипом и металлических уголков.

Монтаж стропил на сруб

Фронтоны из бревна или бруса в процессе усадки сруба изменяют свои размеры, уменьшившись на 10-15 сантиметров вдоль высоте. Таким образом, жесткое найтов стропильных ногуй к стенам и коньковому прогону приведет к деформации стропильных ног, и, каким манером результат, в всей кровле, либо в фронтонах подле усадке образуются щели. Чтобы избежать таких последствий, подле монтаже стропил применяются специальные скользящие крепления

Определяя, каким манером установить стропила на сруб потребно учитывать, яко в данном случае соединения стропильных ногуй в коньковой части выполняются подвижными – должна иметься мочь менять пеленг при усадке фронтонов. Для сего стропильные ноги крепятся внахлест с болтовым соединением, или с применением специальных монтажных пластин из металла (в этом случае — встык с обязательным зазором).

Читайте также:  Пол по грунту. Устройство бетонного пола по грунту

Нижняя купон стропильной ноги вероятно крепиться в паз, созданный в верхнем венце стены. При этом стропилина устанавливается С свесом, величина которого определяется подле проектировании. При необходимости стропильная ножка устанавливается нижним ребром на бревно безо паза. Также используется вариант, когда-либо местом крепления стропильной ноги является горизонтальный брус перекрытия.

Во всех случаях в качестве крепления используется специальный скобяной элемент из прочного металла – «салазки»

Монтаж стропил на сруб

. Крепление вероятно быть открытого или зарытого типа. Оно позволяет стропилам перемещаться безо деформации кровли. Перед тем, каким манером крепить стропила к срубу, пристало правильно подобрать крепеж. Модели различаются длиной хода подвижного элемента (от 60 задолго 160 мм), количеством отверстий для крепежа.

Если крыша шабаш испытывать серьезные снеговые нагрузки, «салазки» монтируются с обоих сторон стропильной ноги. При установке скользящего соединения на дурында сруба, потребно подготовить под пространство крепежа пластины плоскую площадку.

В чем сложность каркаса вальмовой кровли?

Свес крыши

Запил на ногах для крепления к мауэрлату

Скользящие крепления получаются благодаря специальному крепежу. Бывает одна, две либо три степени свободы этого сопряжения. Такое соединение отлично подходит для деревянных домов, так как жесткая фиксация во время усадки может сильно пострадать. Обеспечить подобное подвижное соединение можно несколькими способами.

Нога упирается в мауэрлат подшитым бруском либо выпиленным зубом и жестко фиксируется с помощью металлического уголка. Таким образом достигается жесткость крепления в горизонтальной плоскости. В верхней части ноги соединяются врубками, при этом на горизонтальной площадке делается скос, чтобы обеспечить скользящее соединение.

Скользящие крепления элементов

Сейчас остановимся на типовых узлах деревянной стропильной системы вальмовой крыши. Особенность такой кровли – наличие вальм. Подобный тип обладает рядом достоинств. Они более долговечны, так как нагрузка распределяется равномерно по всей поверхности, не боятся сильных ветров и осадков, экономичны. Однако более сложны в технологическом плане.

Типовые узлы вальмовой крыши

Состоит эта крыша из двух длинных трапециевидных скатов, при этом они не закрывают всю площадь, с торцов здания под наклоном устанавливаются треугольные вальмы. В этом случае появляются типовые элементы – дополнительные накосные стропильные ноги, из которых и формируются торцевые скаты. Соединение диагональных балок может быть различным. Пользуются популярностью как висячие фермы, так и наслонная конструкция, фиксирующаяся к мауэрлату.

Кровля из трапециевидных скатов и треугольных вальм

Если стропила скатов опираются на конек, то накосные ноги при этом должны прилегать к консоли конькового прогона. Очень важно, чтобы выпуск консоли был не менее 100 мм, но и не более 150 мм. Нижняя часть диагональных стропил фиксируется к мауэрлату либо специальной балке на стене дома. Иногда для изготовления стропильных ног используют деревянный брус, в этом случае накосные элементы фиксируются к специальной доске (прибоине), закрепленной на ферме.

  1. Узел крепления к балке. Стропильную ногу необходимо прикрепить к балке с помощью зуба с шипом (в стропиле) и гнезда (в балке). При этом гнездо должно иметь глубину, которая будет составлять 25-30% от объема балки. Если речь идет о крыше с углом наклона в менее чем 35°, используется узел с двумя шипами. Для создания конструкции применяются металлические шурупы, гвозди, уголки, болты, а также деревянные косынки, шипы и брусья.
  2. Узел крепления к мауэрлату. Для крепления делается запил, или седло на стропиле, далее соединение фиксируется с помощью гвоздей, скоб и проволоки. Два гвоздя скрещивают между собой, а между ними по центру забывают третий. Так происходит крепление стропил двухскатной крыши и мауэрлата.
  3. Узел конькового соединения. Можно крепить встык, внахлест и на коньковой брус. Чаще всего это делают внахлест, в этом случае стропильные ноги соприкасаются между собой не торцами, а плоскостями. Крепление происходит при помощи шпильки, гвоздей или болта.

узел крепления к балке

узлы крапления к мауэрлату и коньку

Различают 2 типа каркаса для двухскатной крыши: наслонный и висячий. Первый рекомендуют, когда в строении есть несущие внутренние стены. При устройстве такой системы, по центру устанавливают вертикальную балку, через которую вес кровли передается нагруженной стене, находящейся посредине здания. Обычно такое решение принимают, когда между наружными стенами здания больше 10 м.

В домах, ширина которых не превышает 10 м, обычно нет внутренних нагруженных стен. В этом случае устанавливают висячие стропила, которые опираются на несущие наружные стены. При этом возникают, негативно действующие на стены, распирающие усилия. Чтобы свести на нет это явление, между стропильными ногами монтируют нижние и верхние затяжки таким образом, чтобы образовался треугольник. Иногда в качестве нижних затяжек используют балки перекрытия, что дает возможность устроить на крыше мансардное помещение.

Двухскатная крыша: популярное решение при строительстве домов с жилым чердачным помещением

Видео-инструкция

Частное строительство уникально тем, что большинство застройщиков стараются возвести здание с индивидуальной чертой. Здесь может быть использованы все возможные дизайнерские трюки, советы друзей и знакомых, но каким бы ни был дом очень важно смонтировать основные узлы. Если возводится из дерева, то сруб можно приобрести в готовом виде, а что касается крыши, то здесь все посложнее. Узлы деревянных конструкций кровли – самая важная часть строительства. Они должны быть выполнены идеально верно, дабы здание прослужило вам максимально долго.