Двухскатная крыша: стропильная система своими руками

Большинство малоэтажных строений оснащается наклонной крышей, в функции которой входит защита от осадков, ветра и сохранение тепла в помещениях. Наклон требуется для удаления осадков, позволяя делать конструкцию менее тяжелой и снизить давление на стены.

Существуют многочисленные разновидности крыш, отличающиеся дизайном и эксплуатационными характеристиками. Наиболее часто в жилых домах применяются двухскатные и четырехскатные крыши, а также их комбинации. Двухскатная крыша сформирована двумя пересекающимися поверхностями, называемыми скатами.

Выбор требуемой конструкции осуществляется исходя из требуемой функциональности и внешнего облика строящегося дома. Двухскатные крыши обычно выбирают для получения наиболее прочных построек, крыша которых дополнительно прикрыта боковыми стенами.

На фото представлены крыши с мансардой – простая и ломаная.

Что входит в стропильную систему?

В торцах верхней части такого дома оставлены стены, имеющие вверху треугольную форму. Эти стены называются фронтонами, реже – щипцами. Отсюда пошло название подобной конструкции крыши – щипцовая.

Существует два принципиальных типа двухскатных крыш – наслонные и висячие. Наслонная стропильная система опирается на внутренние стены помещения, придавая им большую прочность. К преимуществам конструкции относится применение пиломатериала меньшей длины, что упрощает монтаж и удешевляет транспортировку.

Чаще всего используется висячая конструкция двухскатной крыши, схема и расположение элементов которой показаны на рисунке 1.

В общую систему для всех крыш входят:

• стропила – толстые деревянные доски, укладываемые вдоль ската кровли;
• затяжка, соединяющая между собой скаты и располагающаяся в нижней части крыши (представляет собой длинную балку);
• подкосы – служат для устранения провисания скатов и выполняют функцию распорок. Одним концом они крепятся на затяжку, а другим – на скат, создавая этим распирающее напряжение;
• коньковый брус – фиксируется в верхней части крыши в месте пересечения скатов. Его положение должно быть горизонтальным, иначе конструкция будет не только перекошена и потеряет эстетичность, но и станет недостаточно прочной;
• бабка (стойка) – представляет собой относительно короткий брус, подпирающий коньковое соединение. Своим нижним концом бабку упирают в затяжку, создавая монолитную конструкцию;
• ригель – используется в качестве альтернативы бабке и располагается параллельно затяжке в верхней части перекрытий. Его использование позволяет избежать применения подкосов или перенести их в самую нижнюю часть стропильной системы. Все перечисленные элементы при объединении образуют ферму;
• мауэрлат – является толстым и прочным брусом, проложенным у основания крыши (на верхней части стены). Именно на этот брус будет оказываться давление скатов и находящихся на них осадков. Применение мауэрлата позволяет повысить герметичность крыши и избежать деформаций стен, равномерно распределяя принимаемое на себя давление;
• обрешетка – обшивается поверх стропил и служит для последующего настила кровельного покрытия.

В разных конструкциях расход материалов отличается. Перед сбором крыши посвятите время планированию и посчитайте требующееся количество бруса и досок.

Расчет стропильной системы

Чтобы провести расчет основных параметров стропильной системы, пользуются следующим подходом (на рисунке):

• высота крыши равна отношению половины ширины крыши к тангенсу половины угла между скатами. Пример: угол между скатами равен 90º, а ширина крыши (величина АС) равна 4. Высота равняется 0,5·4/tg(90/2)=2;
• длина стропила рассчитывается по теореме Пифагора и равна корню квадратному из суммы квадратов высоты крыши и половины ее ширины. Пример: по значениям из предыдущего примера длина стропила составит корень квадратный из выражения 2²+2² и будет равно 2,8 м. К полученной длине следует прибавить 0,3-0,5 м – это расстояние необходимо для козырька;
• площадь крыши рассчитывается как произведение длины стропила и протяженности (ширины) ската, умноженные на 2. Пример: Для предыдущего случая, при ширине ската 5 м, площадь крыши равна 5·(2,8+0,5)·2=33 м²;
• общая длина пиломатериала для обрешетки рассчитывается как произведение ширины ската на количество полос пиломатериала. Последнее значение равно отношению длины стропила, умноженного на 2, к шагу обрешетки. Стандартный шаг обрешетки составляет 0,3 м. Пример: для рассчитанной ранее крыши число погонных метров обрешетки равно (2,8+0,5)·2/0,3=22 м (округляется до большего целого значения).

• Стропильная система вальмовой крыши: расчет конструкции и технология монтажа;
• Как построить дом из дров и глины по технологии Cordwood? Узнайте в этой статье;
• Утепляем пол в частном доме: derevo-s.ru/stroeniya/dom/kak-uteplit-pol-v-chastnom-dome.

При расчете расхода досок и бруса для остальных элементов стропильной конструкции также используется теорема Пифагора. Шаг между стропилами для расчета числа ферм следует принимать 0,6-1,0 м.

Если дом возводится в ветреной местности, нужно уменьшить шаг между стропилами. Это упрочнит конструкцию и сильнее прижмет ее к основанию стен.

Этапы работ по монтажу

Самостоятельный монтаж стропильной системы довольно сложен, однако может быть выполнен без специальных навыков. Лучше всего к работе приступать втроем – так будет не только легче, но и безопаснее на высотных работах.

Этапы самостоятельного монтажа двухскатной крыши:

1. установка мауэрлата. Чем качественнее провести подгонку бруса, тем меньше будет задувать внутрь здания;
2. фиксация дополнительных (временных) опор, если ширина стен велика и нужно использовать вспомогательные перекрытия;
3. монтаж стропил, которые прибиваются к мауэрлату гвоздями;
4. установка остальных элементов конструкции, придающих ей прочность и жесткость;
5. укладка обрешетки (также на гвозди);
6. выполнение гидроизоляции. Для металлочерепицы необходима диффузионная мембрана, а для шифера достаточно обычного рубероида;
7. покрытие кровельным материалом.

В случае крутой крыши предусмотрите стационарную лестницу в одной из частей дома. Это упростит доступ к крыше для ремонта, чистки труб и пр.

Стропила – технология монтажа и требования к доскам

Особенности выбора досок для стропил заключаются в подборе одинаковых по своим параметрам материалов. Это вызвано требованием обеспечить прочность по всей поверхности крыши и свести к минимуму перекосы, вызванные неравномерным распределением массы.

Отбор досок следует проводить путем визуального осмотра, выявляя трещины, крупные сучки и другие явные дефекты. С однородной древесиной работать будет существенно легче, так как она выдержит любые нагрузки, прикладываемые во время монтажа.

Порядок установки стропил для классических двухскатных крыш:

1. Cоединяем на земле фермы, которые затем войдут в каркас стропильной конструкции (рис. 1). Во время работы контролируем правильность соблюдения углов, поскольку исправление ошибок в процессе работы выльется в значительные временные затраты;
2. Готовим мауэрлат к укладке стропильных «ног» – делаем на брусе углубления под стропила (используем ножовку по дереву и стамеску);
3. Устанавливаем стропила, собранные в фермы, используя отвес.

Во время прибивания стропил используются длинные гвозди (200 мм). Чтобы не расколоть древесину, просверлите по пути следования гвоздя отверстие (диаметр 6-7 мм). Это не уменьшит прочность стропила, однако предупредит раскалывание.

Рекомендуем к просмотру видео, которое поможет разобраться в тонкостях расчета стропильной системы и монтажа крыши:

От прочности и герметичности крыши зависит комфорт людей, проживающих в доме. Собирая двухскатную стропильную систему, следует находить баланс между количеством приобретаемых материалов и стоимостью. Экономить в угоду меньшей прочности крыши не стоит — это особенно актуально в регионах с суровыми погодными условиями.