Монтаж двухскатной крыши: подробное руководство

Варианты креплений в нижней части ног

Стропила крепятся либо к мауэрлату, либо к перекрытиям. Но как можно закрепить достаточно массивные стропильные ноги на этих основаниях? Существует два основных способа крепления стропильных ног непосредственно к мауэрлату – жесткий и скользящий вариант соединений. Жесткий вариант подойдет для наслонных стропил – в этом случае нога будет прочно «сидеть» на мауэрлате, чего и необходимо добиться. Это получится сделать благодаря созданию врубки на стропилине либо за счет крепления к ней специального подпорного бруска. В первом случае делается шаблон, и по нему производится выпиливание необходимых размеров врубки на каждой стропильной ноге. Стропила опираются на край мауэрлата как раз этими врубками и фиксируются на месте гвоздями или другими крепежными элементами. Также дополнительно требуется забить гвоздь вертикально в ногу. Соединение будет прочным и жестким.

Стропила прикреплены к мауэрлату

Создание врубок можно заменить прикреплением к стропилинам брусков, которые будут упираться в мауэрлат. Брусья крепятся к стропилам при помощи металлических уголков – благодаря им нога сдвинуться в сторону просто не сможет.

Узлы опирания стропил на прогон и мауэрлат

Следует помнить, что если на одной стороне стропилины был реализован именно жесткий тип соединения, то с другой стороны тип крепления должен быть иным. Если же с обеих сторон использовать жесткий способ, то риск деформации деревянной конструкции в будущем возрастает. Дерево – живой и дышащий материал, который обладает способностью сжиматься и расширяться под воздействием ряда факторов, в том числе влажности и температуры.

Если дом строится из бревен или бруса, то может быть использован скользящий вариант крепления стропильных ног. В этом случае деревянные элементы получают возможность незначительно сдвигаться. В продаже есть даже специальные крепежные системы, именуемые салазками. Но можно использовать также металлические уголки, имеющие продолговатые отверстия, через которые вбиваются/вкручиваются крепежные элементы.

Пример скользящих стропил

Общие принципы расчета висячих стропил

Как вы уже успели убедиться, висячая стропильная система относится к сложным конструкциям и требует правильного расчета, основанного на множестве факторов. Ошибочные итоговые параметры приведут к тому, что крыша не сможет противостоять потенциальным нагрузкам, что чревато деформациями и обрушениями.

Поэтому желательно доверить расчет висячих стропил профессионалам или использовать уже готовый проект дома. В крайнем случае расчеты можно выполнить с помощью одного из онлайн-калькуляторов, которых достаточно много в сети интернет.

Для расчета используются следующие данные:

размеры перекрываемого помещения;
наличие мансарды;
предполагаемая максимальная нагрузка;
угол наклона скатов;
тип стропильной системы;
материал изготовления стен;
материал кровельного покрытия.

В результате расчета определяют:

сечение стропил;
величину шага стропил;
форму ферм.

Мауэрлат — фундамент крыши

Мауэрлат равномерно распределяет нагрузку и передает ее на стены здания. Этот элемент нужен всем строениям со стропильной крышей. Но в некоторых случаях его роль выполняют другие конструкции:

в каркасном строительстве — верхняя обвязка стен;
в деревянном домостроении — верхний венец.

При возведении дома из кирпича или бетона мауэрлат изготавливают из бруса сечением 150×150 мм, обработанного антисептическим составом. Выбирают древесину хвойных пород 1 или 2 сорта. Между искусственным камнем наружных ограждений и «фундаментом крыши» обязательно укладывают слой гидроизоляции из рубероида, линокрома или гидроизола в два слоя.

Мауэрлат надежно закрепляют к стене. Способы зависят от материала несущих конструкций здания и квалификации рабочих. При деревянном домостроении для этого применяют нагеля. Верхнюю обвязку каркасного здания к стойкам крепят на металлические уголки. При строительстве из кирпича пользуются одним из четырех вариантов:

на проволоку;
на скобы;
на шпильки;
на анкерные болты.

Этап #6 — выполнение свесов

Последний этап – свесы фронтонов. Их я решил сделать выносными, шириной 60 см, в стиле «шале». Пришлось сооружать выносной каркас с аутригерами (консольными прогонами).

Так как с выносами работать со стороны дома оказалось совсем неудобно, я смастерил некое подобие лесов. И уже с них осуществлял дальнейший монтаж.

Вначале я положил плашмя доски 200х50 мм по фронтонам. Поставил под них опоры – скошенные доски такого же сечения с шагом 60 мм, можно сказать сформировал таким образом фронтон.

Начало формирования фронтонных свесов

Закрепил свес над коньком (доску, выступающую за фронтон на ширину свеса – 60 см). Поднял и закрепил фронтонные доски по бокам свесов. Поперек смонтировал доски аутригеров. Установил лобовые (карнизные) доски 200х50 мм по длине скатов.

Стропильная система с широкими фронтонными свесами

Теперь стропильная система полностью готова к кровельным работам. Далее пойдет обрешетка, обшивка ОСБ и, как финишное покрытие, — укладка битумной черепицы.

Так сделал я, думаю, что у вас, при желании, получится не хуже. Впрочем, я не считаю свою конструкцию единственно возможной. Любая задача, особенно строительного плана, имеет несколько вариантов решения. И это – только один из способов сооружения стропильной системы. Наверное, один из самых простых и, как следствие, самых надежных.

Алексей

Полезные советы по изготовлению своими руками ферм из профильных труб

Для облегчения конструкций, используемых для устройства крыш с минимальным уклоном скатов, используют дополнительные решетки.
Для снижения массы каркасов, устанавливаемых для организации скатов с диапазоном углов наклона 15-22°, нижний пояс изготавливают ломаным.
При длине прогонов от 20 м применяют каркасы Полонсо, состоящие из двух треугольных конструкций, соединенных стяжкой. Такой конструктивный вариант позволяет избежать монтажа в раскос большой длины.
Дистанция между ферменными конструкциями в общем случае не должна превышать 1,75 м.
При выборе труб для сложных эксплуатационных условий необходимо учитывать марку стали, из которой они изготовлены. Для регионов с холодным климатом используют трубные изделия из низколегированных сталей, проявляющих высокую устойчивость к низким температурам. При высокой коррозионной опасности следует применять оцинкованную продукцию.

Скелет крыши: стропила, конек и дополнительные элементы

Теперь давайте перейдем к изучению отдельных элементов. Итак, когда вы смотрите на грамотно спроектированную и со вкусом выполненную крышу, то наверняка подозреваете (или знаете наверняка), что у нее внутри есть определенный костяк. И это действительно так: как у живого организма, у крыши есть самый настоящий скелет, а у скелета позвоночник (конек), ребра (стропила) и все остальное:

Начнем с самых важных понятий: что такое стропила или стропильные ноги? Это – металлические или деревянные брусья или балки, на которых держится вся конструкция. В основном стропила соединены между собой шарнирно, т.е. подвижно, или статично, и принимают на себя все динамические и статические нагрузки.

Стропильная нога – главный функциональный элемент стропильной системы. Она определяет угол наклона ската, общую структуру кровли и служит чем-то вроде «ребер», которые крепятся к «позвоночнику» – коньку крыши:

Но если уложить кровельное покрытие прямо на стропила, между которыми достаточно широкий шаг, то оно провиснет или вовсе упадет вниз. Поэтому прямо на стропила, перпендикулярно им кладут обрешетку – доски, бруски или металлические планки.Отдельный элемент обрешетки называется обрешетиной. Минимальное сечение бруска – 30 на 50 мм, а в остальном его параметры зависят от выбранной кровли.

Давайте тут же обозначим такой термин, как контробрешетка. Ее изготавливают сечением 30х50 мм и устанавливают вдоль стропильных ног. Она необходимы, чтобы закрепить гидроизоляционную пленку и создать под кровельным покрытием вентиялционный зазор. Причем контробрешетку устанавливают раньше, чем саму обрешетку.

Идем далее. У здания со стенами из бетона, пенобетона или кирпича еще есть такой дополнительный элемент стропильной системы как мауэрлат. Это деревянная балка, которая принимает на себя всю нагрузку от крыши и аккуратно распределяет ее по всей длине стен. Этот элемент обязательно отделен от стены плотным слоем рулонной гидроизоляции:

Чтобы стропильные ноги не разъезжались, их скрепляют внизу затяжкой, а подкосы и стойки придают стропилам дополнительную устойчивость.

Свес крыши представляет собой выход стропильных ног за стену, чтобы отвести дождевой поток подальше от дома. Если при этом длины стропильных ног недостаточно, применяют кобылки.

Есть еще такой важный элемент как балка, которую заготавливают из деревянного бруса или проката. Это важная часть конструкции, которая рассчитана на изгиб.

А вот более редкий элемент стропильной системы – это бабка. По сути, это деревянный брус, который подпирает стропильные ноги. Его устанавливают перпендикулярно затяжке, чтобы соединить стропила.

Вот как выглядят все эти элементы:

И, наконец, в том месте. где пересекаются два ската во внутреннем изгибе, образуется внутренний угол, который называется ендовой. Там, где скаты пересекаются на внешней стороне, образуются хребты (или ребра), но не стоит путать их с ребрами жесткости — это специальные элементы конструкции в виде борозд и пластинок, который иногда используется в строительстве крыши. Сама наклонная поверхность крыши называется скатом.

А сама стропильная система – это совокупность всех перечисленных элементов, которые входят в нее.

Главные конструкционные элементы стропил

Любой хозяин, планирующий возведение стропильной системы, обязан быть в курсе, из чего она состоит.

Мауэрлат. Основа всей конструкции. С помощью этого элемента устанавливается правильная нагрузка на все несущие элементы дома.
Стропильная нога. Задет наклон скату, придает крыше привлекательный вид, надежно закрепляет конструктивные части системы.
Затяжка. Не позволяет «расходиться» ногам. Крепко удерживает их в нижней части.
Прогон. Крепит стропильные ноги в верхней части системы (коньковый прогон) и по бокам (боковой прогон).
Обрешетка. Монтируется строго перпендикулярно относительно балок. Изготавливается из обрезанного бруса или досок.
Стойки/подкосы. «Добавляют» ногам еще больше стойкости.
Свес. Защищает основные конструкции здания от различных природных осадков.
Конек. Место, в котором закрепляются скаты.
Кобылки. Создают свес. Необходимы в случае, когда стропила не имеют необходимой длины.

Детали стропильных систем на примере двускатной крыши, которые можно использовать для различных конструкций крыши

Давайте разберемся с таким составным элементов стропильной системы, как ферма. Ее делают плоской, и, помимо растяжки, в нее включаются раскосы и сами балки. Закрепляются все эти детали таким образом, чтобы нагрузка на главные конструкции шла вертикально.

В случае, когда пролет довольно большой, то ферма делается из нескольких составляющих. Нижняя часть фермы – потолок чердака. Точное число ферм определяется после серьезных расчетов на каждом конкретном объекте.

Общая информация о системе

Стропила – это несущие конструкции (опоры) скатных крыш, принимающие нагрузку от покрытия кровли, лежащего снега и помогающие распределить ее между вертикальными стенами. Вместе стропила формируют каркас, где они объединены между собой посредством дополнительных элементов и крепежа.

Также под стропилами нередко подразумевают стропильные ноги – компоненты системы из габаритных досок, бруса. Они формируют наклонные плоскости крыши и играют роль опоры для обрешетки под кровельное покрытие.

Вверху стропильные ноги парами соединяются друг с другом вдоль ската и формируют конек (коньковый прогон). Точку фиксации ноги на основе называют опорным узлом. Количество узлов рассчитывается для каждого здания индивидуально. Элемент, стыкующийся со стропилами, в строительстве именуется мауэрлатом. Для его изготовления применяется толстый брус (до 20 см), связывающий крышу и стены и служащий подложкой для стропильных ног.

Крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши – ответственная конструкция. Такой метод обустройства кровли считается самым популярным. Мауэрлат укладывается на протяжении капитальных стен и помогает держать стропила, распределять нагрузки от всего пирога кровли. При установке системы используются и другие важные элементы:

лежни – дополнительные бруски, лежащие рядом с мауэрлатом и помогающие перераспределять нагрузки;
затяжка – поперечный элемент для соединения пары стропильных ног;
боковые прогоны – детали для поддержки ног;
стойки – приспособления для передачи нагрузки с боковых прогонов на лежни;
кобылки – деревянные детали для удлинения стропил, применяются, когда нужно сформировать свес крыши для защиты стен от осадков.

Особенности и нюансы стропильной системы

Проектирование системы опор – очень ответственная задача. Если на данном этапе допустить просчеты, ошибки, качество кровельного пирога сильно пострадает. Со временем крыша может разрушиться, либо вовсе пострадать при сильном ветре. Как правильно рассчитать количество, длину стропил, выбрать форму крепежа? Нужно учесть тип климата в местности и следующие данные:

снеговая нагрузка (если снега много, угол между ногами делают в 45 градусов и больше);
интенсивность ветра (для регионов с сильными ветрами предпочтительны низкоскатные крыши);
разновидность кровельного материала, его вес.

Для обустройства стропильной системы на крышу применяется только качественная древесина, где нет сучков, червоточин. Минимальные дефекты возможны лишь на досках для обрешетки. Все пиломатериалы должны быть заранее обработаны антисептиками и антипиренами. (Читайте статью на тему «Осина или сосна — что подходит для бани лучше (сравнение, плюсы и минусы)»)

Порядок крепления стропил к мауэрлату двухскатной крыши

Чтобы установка прошла максимально быстро и просто, без ошибок, стоит придерживаться определенного порядка действий.

Уложить стропильную ногу на конек и мауэрлат для определения угла подрезки балки.
Наметить линию обрезки.
Отпилить фрагмент стропильной ноги.
Уложить стропило на место с подшивкой опорного бруска при необходимости.
Выполнить соединение стропил над коньком. Это можно сделать со смещением балок так, чтобы они соединялись внахлест, или скрепить балки встык, наложив дополнительную связь.

Если установка производится так, чтобы вверху стропильные ноги не просто опирались на конек, а имели запил, последовательность работ немного меняется. После обрезки первого стропила под упор на мауэрлат и выполнения запила под конек эта деталь используется как шаблон для всех последующих. Стропила при этом заходят друг за друга, обрезаются после закрепления всех балок.

При выполнении запила на нижнем конце стропила поступают аналогично – подгоняют одну балку и используют ее как шаблон для других.

После первичной установки каждая стропильная нога дополнительно закрепляется металлическими фиксирующими элементами – гвоздями, шурупами (обязательно с использованием металлических шайб!), скобами, хомутами и так далее.

Критерии выбора материала

Решая чем лучше покрыть крышу дома, и дешевле сделать конечную смету, приходится изучить немало вариантов. Выбирая материал для кровли, оценивают следующие параметры:

Вес

Первый параметр на который стоит обращать внимание. Дополнительный вес увеличивает нагрузку на конструкцию крыши, из-за чего потребуется укрепление стропильной системы и обрешетки; возрастет общая стоимость. Надежность

Материал должен быть практичным и долговечным, поэтому при его выборе учитывают погодные факторы. Разные виды кровельного материала по-разному ведут себя в сложных условиях (при морозе, жаре, сильном снегопаде или ветре). Несоблюдение правил сокращает срок службы покрытия

Надежность. Материал должен быть практичным и долговечным, поэтому при его выборе учитывают погодные факторы. Разные виды кровельного материала по-разному ведут себя в сложных условиях (при морозе, жаре, сильном снегопаде или ветре). Несоблюдение правил сокращает срок службы покрытия.

Декоративные качества. Кровля является важным декоративным элементом оформления дома. Цвет и фактуру выбранного материала можно подчеркнуть дополнительными деталями. Для металлической кровли подойдут кованые элементы, для черепичной – керамические.

Декоративный элемент крышиИсточник pinterest.com

Экономичность. Если задумана кровля сложной формы, не обойтись без бригады специалистов, способных выполнить сложный монтаж. Это может существенно повлиять на стоимость работ. Также на сложных кровлях увеличивается количество отходов.

Физические качества. При выборе оценивают гибкость материала. Если крыша будет металлической, на выбор повлияет вид металла и его толщина. В районах со снежными зимами необходимо помнить, что с разных материалов снег сходит по-разному (задерживается и слеживается на шершавой поверхности).

Вопрос шумоизоляции актуален для всех видов крыш. Шум может стать проблемой не только из-за особенностей кровельного покрытия (металлочерепицы или металлического листа). Неграмотно выполненный монтаж приводит к резонированию конструкции даже при небольших порывах ветра. Чтобы шум от дождя не превратился в проблему, используют несколько приемов:

Устраивают звукоизолирующий слой. В большинстве случаев с этой функцией справляется утеплитель из минеральной ваты толщиной 200 мм.
Используют кровельные материалы с шумопоглощающим эффектом.
Устраивают изолированный чердак.

Крыша с чердачным помещениемИсточник dukesroofing.com

Размер коньковой доски и высота ее установки

Высоту коньковой доски делают равной вертикальному распилу примыкающих к ней стропил или большей. В обоих случаях сначала определяется длина вертикального разреза стропила.

На доску из которой будет изготовлено стропило навесьте шаблон стропильного треугольника, начертите линию отреза и измерьте ее. На доске из которой будет изготовлен конек отмерьте размер снятый со стропила, начертите линию вдоль доски. К этой линии стропила будут примыкать нижней кромкой вертикального разреза. Отрезать коньковую доску по черте или не отрезать зависит от внутренней отделки чердачного помещения. Если выступ будет мешать — отрезать, если нет — оставить.

Высота установки коньковой доски должна соответствовать высоте вычисленной калькулятором. Это высота от основания стропильного треугольника до нижней кромки стропила в коньке, то есть до черты, отмеченной на коньковой доске.

Начиная с торца дома разметьте коньковую доску под установку стропил. Разметка на коньке и на стенах должна совпадать. Для определения начальной точки разметки приставьте к стене длинный уровень и нанесите черту распила доски конька. Вместо обычного уровня можно использовать отвес или лазерный уровень

Разметка конька под устройство вальмы делается аналогично.

Классификация соединительных узлов

Каркас крыши состоит из целого ряда элементов, надежно скрепленных между собой. Но основную эксплуатационную нагрузку несут стропила, поэтому от прочности их крепления на мауэрлат и соединения между собой зависят функциональные характеристики крыши и безопасность всей конструкции.

Стропильные системы, висячие и наслонные, передают нагрузку от собственного веса, веса кровельного пирога и атмосферных воздействий на несущие стены и другие конструкции. Нижние концы стропил опираются на опорную балку или мауэрлат, верхние попарно скрепляются непосредственно друг с другом или монтируются к коньковому прогону. Кроме того, для жесткости конструкции применяются дополнительные опоры, ригели, подкосы и другие элементы. При необходимости увеличить длину стропил выполняется наращивание стропильных ног. В целом, узлы соединения стропил можно подразделить на несколько основных групп :

узел соединения с «фундаментом» крыши»;
узел конькового соединения;
узел крепежа дополнительных элементов стропильной системы;
стыкование стропил при наращивании.

Все виды соединения стропил подразумевают использование определенных крепежных элементов.

Наращивание стропил

Соединение стропил между собой по длине позволяет изготовить стропильную ногу необходимых размеров из имеющегося пиломатериала. Чаще всего сращивание выполняется следующими методами соединения :

встык;
внахлест;
способом косого прируба;
в три доски;
с опорой на прогон.

Крепление встык. Для сращивания стыкуемые концы требуется отрезать строго под углом 90°. После плотного совмещения получившихся торцов, на стропила в месте стыка монтируется деревянная накладка или металлический крепежный элемент (пластина с зубьями). Накладки из доски устанавливаются с обеих сторон и прибиваются в шахматном порядке гвоздями соответствующей длины, либо крепятся саморезами.

Метод косого прируба. Подрезка концов выполняется под углом 45°. Срезанные концы стыкуются, после чего посередине сверлится сквозное отверстие для болтового крепежа. Бруски стягиваются болтом диаметром 12 или 14 мм с широкой шайбой.

Крепление внахлест. Деревянные элементы укладываются с нахлестом и по всей длине сшиваются гвоздями, которые должны располагаться в шахматном порядке. В отдельных случаях могут применяться шпильки с гайками и шайбами. Такое соединение стропил по длине не требует точного выполнения срезов торцов.

Длинную стропильную ногу можно изготовить, используя три доски и прокладки. В этом случае одна из досок укладывается между двумя другими с нахлестом не менее метра и крепится гвоздями в шахматном порядке. Затем в пустой промежуток между крайними досками вставляются и пришиваются гвоздями деревянные прокладки, равные по толщине средней доске, чтобы обеспечить жесткость конструкции.

Соединение стропил по длине с опорой на промежуточный прогон выполняется в том случае, когда все стропильные ноги наращиваются на одном расстоянии от свеса крыши. Горизонтальный прогон монтируется на стойках, которые опираются на внутреннюю несущую стену или колонны. В случае, когда место сращивания приходится на прогон, появляется возможность обеспечить необходимую жесткость длинной стропильной ноги. Обе части стропила соединяются между собой скобами либо другими элементами, и дополнительно гвоздями крепятся к прогону.

Наращенная стропильная нога должна по всей длине иметь одинаковую жесткость и прочность, в противном случае в процессе эксплуатации крыша деформируется.

Несколько слов о стропильной системе

Стропильная система – это каркас крыши со скатами, собранный из непосредственно самих стропильных ног, а также мауэрлата и конькового бруса. Мауэрлат – это опорный брус, который располагается по периметру верхней части стен дома, а коньковый брус устанавливается непосредственно в верхней части кровли в том месте, где происходит соединение двух противоположных стропильных ног под углом.

Основные части стропильной системы

Проектирование стропильной системы – важная задача, во время которой приходится правильно рассчитывать ветровую и снеговую нагрузки, которые будут приходиться на кровлю, а также учитывать и другие параметры. Первые показатели будут зависеть от того, в каком климатическом регионе будет находиться строящийся объект. Далее на основе полученных данных производится расчет толщины непосредственно стен дома (несущих), а также выбирается качество и тип материала для самой кровли, высчитывается угол наклона ее скатов и другие моменты.

Проектирование стропильной системы – важная задача

В конструкцию стропильной системы могут входить сами стропила, стяжки, которые будут располагаться между ними, прогоны, дополнительные опоры – так называемые подстропильные ноги – и прочие элементы. Собранная стропильная система опирается обычно на тот самый мауэрлат либо на балки перекрытия. Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен. В этом главное отличие данного способа крепления. Если крепить стропильную систему на балки перекрытий, то есть без установки мауэрлата, то основная нагрузка будет приходиться на точки крепления, а не распределяться равномерно по всем стенам.

Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен

Детали стропильных систем на примере двускатной крыши, которые можно использовать для различных конструкций

Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого, в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла

Таблица. Зависимость сечения стропильных ног от их длины и шага.

Шаг, см / Длина, см	300	350	400	450	500	550	600
60	4х15	4х17,5	5х15	5х15	5х17,5	5х20	5х20
90	5х15	5х17,5	5х20	7,5х17,5	7,5х17,5	7,5х20	7,5х20
110	7,5х12,5	7,5х15	7,5х17,5	7,5х17,5	7,5х20	7,5х20	10х20
140	7,5х15	7,5х17,5	7,5х20	7,5х20	7,5х20	10х20	10х20
175	10х15	7,5х20	7,5х20	10х20	10х20	10х25	10х25
215	10х15	10х17,5	10х20	10х20	10х25	10х25	—