Устройство стропильной системы двухскатной крыши – конструкция и монтаж своими руками

Устройство стропильной системы двухскатной крыши – конструкция и монтаж своими руками

Правильно сконструированная и собранная согласно технологии, крыша служить барьером, предотвращающим проникновение внутрь дома холодного воздуха и влаги. Снаружи невооруженным взглядом мы видим только малую часть конструкции – кровельное покрытие. Но каркас крыши, который является наиболее важным компонентом, выполняет основные опорные функции и принимает на себя воздействие ветровой и снеговой нагрузок.

Чтобы он не деформировался в результат эксплуатации, необходимо правильно рассчитать величину сечения его элементов и определить расстояние между ними с учетом веса кровельного материала, уклона и климатических условий. В этой статье мы расскажем, что собой представляет стропильная система двускатной крыши дома, из чего она состоит, как проектируется и собирается своими руками.

Основы геометрии

Чтобы понять, как устроена такая крыша, нужно рассмотреть эти свойства и сравнить фото двух типов конструкций. Так как речь идет именно о двускатной разновидности, в профильном разрезе такая форма всегда образует треугольник. Верхний потолок здания является основанием фигуры и служит опорной поверхностью конструкции. Скаты крыши – это боковые стороны треугольника.

Рассматривая симметричную крышу (первое фото), можно увидеть, что наклонные поверхности равны по длине и находятся под одним и тем же углом к основанию треугольника. Конек, скрывающий пересечение склонов, располагается точно по центру здания и проходит через ось симметрии. Разноскатная конструкция характеризуется разной длиной скатов и отличающимися углами при основании (второе фото). Такая концепция – результат геометрического преобразования. Между элементами треугольника существует пропорциональная зависимость. Если изменить один, преобразуются и все остальные.

Фото №1 — двускатная крыша с одинаковыми скатами

Исходя из этой зависимости, у рассматриваемой конструкции крыши выделяют два основных параметра: длину скатов и уклон. Используя такое название, последнее значение было бы правильно рассчитывать в процентах. Для этого необходимо вычислить тангенс угла при основании крыши, умноженный на 100%. Тем не менее, для удобства и быстрого понимания в качестве единицы измерения используют чаще всего градусы. Таким образом, каждый скат у асимметричной крыши характеризуется отдельными длиной и уклоном.

Фото № 2 — конструкция крыши с разными скатами

Двухуровневая мансарда

Заканчивая описание разновидностей двускатной крыши, хотелось бы еще рассказать о двухуровневых мансардах. Да, бывают и такие варианты использования чердачного пространства. Двухэтажная мансарда, сегодня – не роскошь, а вполне практичное решение.

Чем двухуровневая мансарда отличается от одноуровневой? – Схемой строения. При ее создании используется сложная стропильная система, она выстраивается, как часть дома, как второй его этаж. Предварительно производится расчет нагрузки на стены и на фундамент. В результате хозяин получает полноценное двухуровневое помещение, созданное с минимальными затратами.

Разноуровневая двускатная крыша одноэтажного дома с мансардой

Поднимаясь по лестнице на второй этаж, мы попадаем в коридор. Сама лестница, междуэтажная лестничная площадка и коридор, освещаются одним большим окном в виде полтрапеции. Кроме того, они освещаются дополнительными окнами с крыши. Установить такие окна предоставила возможность особенность конструкции разноуровневой двускатной крыши. Такой подход к установке дополнительных окон на границе разных уровней крыши позволяет сделать любую мансарду светлой и без сложной установки оконных проемов в покрытие крыши.

Если установить дверь из матового стекла в ванную комнату, тогда благодаря такому светлому коридору можно освещать ванную дневным светом, несмотря на то что в ней нет окон вообще.

Первая дверь слева по коридору ведет в детскую комнату. Дверь справа – это большая ванная комната 8 кв.м. Остальные две комнаты на втором этаже – это спальни. Каждая из них имеет свой доступ для выхода на балкон. Меньшая по площади спальня освещается дневным светом с помощью дополнительного окна расположенного на разноуровневой двускатной крыши. И с помощью балконного окна-двери.

Дом очень светлый и позитивный. Дом спроектирован так, чтобы было много солнечного света – это не только приятно, но и полезно для любого жилого помещения. Его легко проветривать, в нем всегда свежий воздух, тепло, светло и уютно.

Из самого названия становится понятным, что такие крыши имеют всего лишь два ската, которые могут быть одинаковыми или разными по площади. Первые называют симметричными, вторые асимметричными

Не все двухскатные кровли состоят из одних и тех же элементов. Но есть среди них основные, которые присутствуют во всех конструкциях.


  1. Мауэрлат
    – брус 100х100 мм (сечение минимальное), на который упирается стропильная система. Главное назначение – распределить равномерно нагрузку, действующую со стороны кровельной конструкции на стены постройки. Крепят мауэрлат именно к стенам (существует несколько вариантов).

  2. Стропила,
    по-другому их называют стропильными ногами. Это доски (редко брусы) с минимальной толщиной 50 мм, расположенные с уклоном к стенам. Они и формируют скаты. Нижним концом они крепятся к мауэрлату, верхним к коньковому брусу или друг к другу.

  3. Брус конька
    используется не всегда, а только когда крышу покрывают наслонными стропилами. Об этом чуть ниже. Его назначение – опора для стропильных ног.

Дополнительные деревянные элементы, которые применяются не на всех двускатных конструкциях.


  1. Опоры под брусок конька.
    Устанавливаются их только в том случае, если в кровельной конструкции таковой присутствует.

  2. Стойки под стропила.
    Применяют, если ширина строения больше 12 м. Чем длиннее стропила, тем ниже у них несущая способность.

  3. Прогон, он же брус,
    уложенный на стойки поперек стропильных ног. На него, а не на опоры, упираются стропила.

  4. Лежень
    – брус, расположенный параллельно прогону, только в нижней части. На него монтируют стойки для стропил.

  5. Затяжки.
    Это бруски, стягивают парные стойки (между собой).

Содержание

  • Виды крыш
  • Устройство крыши – термины
  • Как рассчитать крышу своими руками?
  • Пошаговая инструкция
    • Как правильно крепить мауэрлат?
    • Монтаж стропильной системы
      • Крепление стропил к мауэрлату
      • Крепление стропил в коньке
      • Как усилить систему?
    • Гидроизоляция
    • Контробрешетка и обрешетка
    • Кровельное покрытие
      • Сравнение кровельных материалов
    • Водосточная система
    • Утепление и пароизоляция
    • Ошибки при строительстве крыши

Виды крыш

Строительство крыши начинается с выбора проекта конструкции, то есть с определения ее будущей формы. В современном частном строительстве наиболее распространенными видами являются:

  • Односкатные крыши. Вариант конструкции с одним скатом наименее трудоемкий, быстровозводимый и позволяет значительно сэкономить на материалах. Основными недостатками являются невозможность обустройства полноценного чердака и мансарды, в виду низкого подкровельного пространства, а также применения в заснеженных районах при небольших углах наклона.
  • Двухскатные крыши (щипцовые). Конструкция с двумя скатами и двумя фронтонами, является наиболее распространенной в частном строительстве, поскольку обеспечивает баланс между трудоемкостью, затратами и практичностью. Позволяет создать полноценное чердачное помещение и эффективно справляется со значительными атмосферными осадками в зимний период.
  • Четырёхскатные крыши. Максимально надежные конструкции в плане устойчивости к атмосферным явлениям: ветровым и снеговым нагрузкам. Отличаются значительным весом – требуют крепкого фундамента и прочных несущих стен, а также продуманной стропильной системы. Также благодаря большой площади кровельного покрытия и значительной теплоотдачи, предполагают дополнительное утепление.
    • Вальмовые крыши. Сооружения состоят из четырех скатов, в которых боковые имеют форму равнобедренной трапеции, а торцовые – треугольника. Обладают минимальным сопротивлением к ветровой нагрузке и привлекательным внешним видом, однако сложны в расчете и монтаже.
    • Полувальмовые крыши (голландские). Каркасная конструкция аналогична предыдущему, за исключением треугольных скатов, которые имеют усеченный вид, в следствие чего появляются небольшие фронтоны. Главным преимуществом является возможность обустройства полноценного жилого помещения. Однако такая крыша требует создания сложной стропильной системы из-за большого количества углов.
    • Шатровые крыши (пирамидальные). Системы из четырех одинаковых скатов в форме равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке. Конструкция обладает наилучшими аэродинамическими свойствами и устойчивостью к сильным осадкам, благодаря равномерному отводу вод. Основной недостаток – сложность проектировки и возведения каркаса.
    • Многоскатные крыши (многощипцовые). Представляют собой комбинированные скатные крыши для зданий в форме буквы «П», «Г», «Т». Наиболее сложные в проектировании, изготовлении и сборке. В частном строительстве применяются крайне редко.
Читайте также  Уклон односкатной крыши

Если вы не можете определить какую форму крыши построить своими руками – при прочих равных, сравните внешний вид конструкций и посмотрите какой вариант наиболее привлекателен.

Устройство крыши – термины

Также непосредственно перед началом строительства крыши своими руками необходимо ознакомиться с основными элементами и терминологией, которая облегчит понимание процесса и позволит найти общий язык со строителями.

  • крыша – верхняя часть конструкции здания в сборе;
  • кровля – верхний элемент крыши (покрытие);
  • мауэрлат – опорный брус, уложенный по периметру стен здания;
  • лежень – опорный брус, уложенный на внутренних несущих стенах здания;
  • стропила (стропильные ноги) – конструктивные элементы крыши, несущие кровельное покрытие;
  • прогоны – горизонтальные продольные балки, поддерживающие стропила изнутри;
  • затяжки – горизонтальные поперечные балки, связывающие ноги одной стропильной пары;
  • ригель – затяжка, установленная непосредственно перед коньком конструкции;
  • конёк – горизонтальное ребро, расположенное на стыке скатов в самой верхней части кровли;
  • стойки – вертикальные балки, выставленные на лежень или другую опору, предназначенные для поддержки прогона;
  • подкосы (подстропильные ноги) – наклонные балки, соединяющие стропила с опорными элементами и расположенные под углом в 45°;
  • контробрешетка – ряды досок, уложенные вдоль стропила поверх гидроизоляционного материала;
  • обрешетка – ряды досок, уложенные на стропила/контробрешетку под углом в 90°;
  • карниз – свисающая часть кровли, которая прикрывает верхнюю часть наружных стен от негативного воздействия атмосферных проявлений;
  • кобылки – доски, посредством которых можно удлинить стропильную ногу;
  • ендова – внутренний угол, образованный на стыке двух скатов в многощипцовых крышах;
  • вальма – треугольный скат крыши в торцах / крытый фронтон с уклоном;
  • фронтон – верхняя часть фасада здания, которая ограничена двумя скатами.

Как рассчитать крышу своими руками?

После того как был разработан проект конструкции, обязательно требуется рассчитать количество материалов для ее изготовления. Это необходимо для того, чтобы заранее знать объем пиломатериалов и заказать соответствующую партию у производителя.

Онлайн-калькулятор расчета крыши от КАЛК.ПРО позволяет выполнить максимально точный расчет материалов, а также получить комплект чертежей и 3D-модель конструкции.

Также рекомендуется выполнить расчет крыши на допустимые нагрузки, чтобы подобрать сечение несущих элементов. Например, одной из наиболее важных деталей является стропильная нога – для нее высота и ширина бруса подбирается на основании таких параметров, как:

  • материалы кровли;
  • снеговая нагрузка;
  • шаг укладки;
  • пролет.

Однако, чаще всего, таким подробным расчетом пренебрегают и выбор стропильных сечений происходит на основе общих рекомендаций, но с незначительным запасом, поскольку в таблицах не учитываются особенности конкретной ситуации.

Устройство подшивки карнизного свеса крыши

Чтобы дом выглядел красиво, карнизный свес снизу закрывают — подшивают, различными материалами. Подшивку свеса иногда называют иностранным термином «софит» или «соффит».

Подшивку свеса можно выполнить несколькими способами.

Горизонтальная подшивка

Если в качестве силового каркаса крыши используется система стропил, то горизонтальную подшивку выполняют следующим образом.

Панели горизонтальной подшивки крыши вставляют в пазы стартовых планок перпендикулярно плоскости наружной стены.

Бруски, на которые устанавливают панели подшивки, не должны иметь крепления к наружной стене. Иначе, перемещения деревянных деталей стропильной системы при изменении нагрузки, влажности или температуры, будут вызывать деформацию панелей подшивки.

Карнизный свес крыши подшит панелями сайдинга для софита

На строительном рынке пластиковые панели для монтажа софита можно найти у продавцов сайдинга. Некоторые производители водосточных систем из ПВХ также производят панели для софита.

Сайдинг для софита имеет большой выбор цветов и фактур. Материал легкий, долговечный и относительно дешевый, благодаря этому очень популярен.

Профиль панели может содержать одну, две или три планки шириной 10 — 12 см. каждая. Толщина материала 1 — 2 мм. Планки могут иметь перфорацию.

Из панелей нарезают отрезки, длиной на несколько милиметров короче расстояния между J — профилями. Панель должна размещаться в противоположных профилях свободно для того, чтобы компенсировать температурные изменения длины панели.

Пластиковые J — профили прикрепляют к деревянным планкам через каждые 30 — 50 см.

Подшивка карнизного свеса частного дома панелями, вагонкой ПВХ

Кроме сайдинга, для устройства софита используют панели ПВХ, которые имеют объемную сотовую структуру. Толщина панелей 8 — 10 мм., ширина 10 — 30 см. Узкие панели часто называют пластиковой вагонкой.

Благодаря сотовой структуре, панели ПВХ более жесткие, чем сайдинг, а их вес не намного больше. Для соединения панелей между собой по их краям сформированы паз и гребень.

Панели в софите прикрепляют к обрешетке из деревянных брусков. Саморезы вворачивают в край паза панели. Расстояние между саморезами около 30 см.

За софитом из сайдинга или панелей ПВХ очень легко ухаживать. По мере необходимости покрытие моют водой с добавлением антистатического средства.

Для подшивки карниза иногда используют кровельный профилированный лист — профнастил. Рекомендуется использовать листы с высотой волны не более 20 мм.

Традиционное дерево для устройства софита используют все реже. Чтобы хорошо выглядеть деревянные детали требуют регулярного ухода. Примерно каждые пять лет дерево необходимо обрабатывать защитными составами, красить или покрывать лаком.

Горизонтальная подшивка больше подходит для дома с вальмовой или шатровой формой крыши.

Подшивка параллельно скату

Подшивка параллельно скату Карнизный свес двухскатной крыши частного дома чаще всего подшивают параллельно скату крыши.

Для устройства софита параллельно скату применяют те же материалы, что и для горизонтальной подшивки.

Карнизный свес крыши дома без подшивки

Карнизный свес закрывают подшивкой для того, чтобы придать дому привлекательный вид. Торчащие стропила и нижняя поверхность кровли обычно выглядят не эстетично. Но делают это не всегда. На фото выше показан вариант устройства широкого карнизного свеса без подшивки.

Виды двускатных крыш

Ровные – крыши, одинаковые скаты которых располагаются на одном уровне.

Ломаная двускатная крыша. Такая крыша удобна при устройстве на чердаке мансардного помещения. Она характеризуется изломами стропильных ног. Ломаная крыша также позволяет сделать в чердачном помещении высокую крышу, что при обыкновенной двускатной кровле невозможно.

Симметричная двускатная крыша – та, в которой конек располагается строго посередине. В несимметричной конек сдвинут в одну сторону, в результате чего скаты располагаются неравномерно.

Разноуровневая крыша. В такой кровле скаты не соединяются в коньке, их окончания располагаются на разных уровнях. Разноуровневая крыша смотрится оригинально, однако, ее возведение требует особого профессионализма. Рекомендуем прочесть статью о особенностях монтажа мягкой кровли.

Двускатная полувальмовая крыша выглядит как обыкновенная двускатная, однако, на торцах имеет небольшие скошенные части. Такая кровля позволяет обустроить мансардное помещение, а также идеально подходит для строительства в регионах с большими потоками ветра. Рекомендуем прочесть статью о трехскатной крыше дома.

Монтажные работы

Мауэрлат предназначен для того, чтобы выдерживать вес кровли, он обеспечивает равномерное распределение нагрузки на фундамент со стенами, ширина бруса для его изготовления равняется ширине стены. Крепление выполняется с помощью стальной проволоки, скоб, шпилек, металлических пластин, анкеров или деревянных прибоин.

Читайте также  Крыши домов с мансардой фото

Фронтоны и нижняя часть обрешетки фиксируется на мауэрлате или брусе с меньшим сечением, последний элемент прикручивают или прибивают к верхней обвязке.

Балочные перекрытия создаются из деревянных брусьев 200х100 мм, обрешетку располагают на продольных балках с шагом 50 или 60 см, их крепят к мауэрлату с помощью длинных гвоздей (200 мм). Стропильную систему изготавливают из балок с сечением 100х50 мм, высота каждой стойки равна расстоянию между полом и верхней частью мауэрлата.

Опытные строители, которые знают, как построить двухскатную крышу, обязательно зашивают фронтон, с этой целью можно применять сайдинг, профлисты или вагонку. Для вентиляции и освещения внутреннего пространства чердака в фронтоне оставляют оконный проем.

По всему периметру устанавливают карниз и пластиковую систему водоотлива. Монтаж кровли требует выполнения паро-, гидро- и теплоизоляции, в качестве кровельных материалов используют черепицу, ондулин и другие.