Устройство стропильной системы двухскатной крыши: технология монтажа

Двухскатную крышу считают самой оптимальной по конструкции в загородном строительстве. Благодаря ее простой форме и незамысловатой конструкции, возводится достаточно легко и быстро, и сделать ее можно без привлечения специалистов со стороны.

Двухскатная крыша, как известно, должна быть относительно легкой – естественно, не в ущерб своей прочности. Поэтому самого большого внимания требует устройство стропильной системы двухскатной крыши, чтобы ее конструкция, с одной стороны, оказывала оптимальное давление на фундамент, а с другой – была в состоянии противостоять различным нагрузкам – давлению ветра, нагрузке от атмосферных осадков и весу человека, находящегося на ней.

Виды исполнения конструкции для двускатной крыши

Стропильная система двухскатки позволяет равномерно по периметру здания распределить общую нагрузку на кровлю и все стены. Своими нижними концами стропила упираются в опорную опалубку (мауэрлат). Их фиксируют при помощи скоб из металла или планок.

В этом случае имеет форму равнобедренного треугольника. Есть два вида исполнения строения: висячие или наслонные.

Висячие стропила

Нижние края висячих стропил упираются в две опоры, которые расположены по краям крыши, то есть промежуточных опор не имеют. Верхние же – сходятся вверху, где по ним будет установлен конек. Иначе говоря, они «висят», поскольку ноги опираются на стены и конек.

Элементы висячих образуют треугольник (за счет использованных специальных зарубок), а это, как известно довольно жесткая конструкция, то есть они дополнительно укрепляют основание крыши и позволяют боковые нагрузки трансформировать в вертикальные.

Наслонные

У этих стропил помимо опоры на стены постройки имеется также ряд промежуточных. Их обычно устраивают в домах, где есть средняя несущая стену ( промежуточная опора) или колонны (дополнительные опоры).

Таким образом, конструкция работает как на изгиб, так и на сжатие, а распирающее усилие, которое образуется за счет стропильных ног, помогает снизить, соединяющая стяжка.

Что же касается балок наклонных стропил, то они «работают» исключительно на изгиб, поэтому обойтись без дополнительных элементов, которые усиливают их, не получится. Очень надежной неподвижной опорой является коньковый прогон.

Однако, самым удачным вариантом будет сочетание в стропильной системе двухскатной крыши обоих видов. Бывают ситуации, когда просто невозможно установить какой-то из них, тогда «выручает» другой. Такая «комбинация» дает возможность снизить затраты и одновременно укрепить кровельный каркас.

Особенности стропильных конструкций и их типы

Классический подход к обустройству кровель жилых строений предполагает использование симметричных прямых скатов с углом наклона порядка 45°. Такая конструкция, называемая ещё щипцовой, достаточно надёжна с точки зрения нагрузочной способности.

Известно несколько типов двускатных кровель, выбор которых определяется их функциональным назначением. Так, в ситуации, когда вы планируете иметь под кровлей не просто чердак, а обитаемую мансарду – удобнее всего воспользоваться вариантом кровли с переменным углом наклона.

В этом случае верхняя половина ската делается пологой, а нижняя его часть монтируется с резким уклоном вниз.

В отдельных случаях за основу берётся ассиметричная конструкция, отличающаяся от обычной кровли тем, что её конек смещён относительно центра. Такой вариант выбирается, когда этого требуют конструктивные особенности самого здания или же с расчётом на оригинальность постройки.

Ещё одна достаточно распространённая схема устройства двускатной крыши предполагает применение полувальмового типа стропильной системы. Данный вариант отличается от уже рассмотренного классического исполнения наличием характерных для него скошенных участков, располагающихся непосредственно над фронтонами.

Определение оптимального угла наклона скатов

При выборе оптимального угла наклона, помимо архитектурных требований, должны учитываться следующие факторы:

1 Среднестатистический показатель снеговой нагрузки. В местностях с высоким значением этого параметра рекомендуется обустраивать кровли с уклоном скатов 45° и более.

2 Характерные для данной местности ветровые нагрузки. При сильных ветрах в течение года, хорошо сдувающих снежные наносы, угол уклона рекомендуется выбирать не более 30°.

3 Тип кровельного материала, определяющий общий вес защитного покрытия, а также предельную нагрузку на стропильную систему. С увеличением веса заготовок и снижением их размеров нагрузка на опорную систему возрастает, что вынуждает исполнителя делать кровлю по возможности круче.

При выборе следует исходить не только из требований пропорциональности конструкции, но и из климатических особенностей данной местности и вида покрытия.

Расчёт стропил и потребности в материале

Стропильная конструкция должна рассчитываться, исходя из допустимых нагрузок, определяемых с учётом тех же факторов, что и при определении угла наклона скатов (к ним можно добавить вес перемещающегося по кровле человека).

При устройстве двухскатных стропильных крыш оказываемое кровлей давление должно равномерно распределяться на элементы опорной конструкции, передающей нагрузку через стены на фундаментное основание.

Величина этого давления во многом зависит от угла наклона кровельных скатов, который также определяет выбор материала защитного покрытия (чем положе скат – тем большие нагрузки должны выдерживать стропила). При применении типовой схемы опорного каркаса под кровлю за основу берётся равнобедренный треугольник.

Простота такой конструкции заметно облегчает вычисления геометрических размеров основных её элементов. Так, требуемая длина стропильной ноги определяется по школьной формуле, в которую подставляются высота и ширина кровли (с небольшим запасом на длину свеса).

Устройство стропильной системы двухскатной крыши мансардного типа потребует более сложных и точных расчётов, учитывающих характерный излом линии ската. Закладываемое в проект количество стропил выбирается в зависимости от длины сооружения, а также в значительной мере зависит от вида используемого кровельного материала. Для типового защитного покрытия шаг размещения стропильных ног составляет порядка 1,2-1,5 метра.

Приняв за исходные данные размер стропил и длину крыши (с учётом запаса на свесы), вы сможете рассчитать общую площадь поверхности кровли путём простого перемножения этих показателей. Разделив полученное значение на площадь одного листа, можно получить требуемое количество листового материала.

При расчете потребности в строительной древесине (пиломатериалах) необходимо также принимать во внимание следующие элементы опорной конструкции:

Конструкция обрешётки выбирается, исходя из вида кровельного материала; она может быть либо сплошной, либо разреженной, то есть набиваемой с определённым шагом.

При обустройстве кровель полувальмового типа также должен учитываться расход древесного и кровельного материалов, требуемых для изготовления самих вальм (срезанных треугольных скатов над фронтонами).

Материал для каркаса крыши

Как правило, стропильную систему выполняют из дерева. Рекомендуется подбирать материал из хвойных пород. Древесина должна быть просушенной и ошкуренной, без гнили, червоточины и сучков. Например, из-за сучков могут возникнуть трещины, которые приведут к обвалу кровельной конструкции. Все необходимые для строительства заготовки из древесины обязательно обрабатываются антисептиками и антипиренами, защищающими их от возгорания, гниения и разрушения мелкими вредителями.

Особенности обустройства стропил и применяемые материалы

Перед сооружением опорного основания под кровлю необходимо ознакомиться с видами этих конструкций, которые могут различаться по своему исполнению. Их различие проявляется в расположении системы опорных стоек и распорок, используемых при устройстве двухскатной мансардной крыши по газобетону или любому другому строительному материалу.

При одном из этих вариантов стропильные ноги противоположных скатов скрепляются горизонтальными деревянными стяжками (этот приём характерен для строений шириной до 6-ти метров).

Другой подход к обустройству стропил предполагает применение отдельных стоек, на которые укладывается коньковый брус, усиленный наклонными распорками. Этот вариант подходит для строений с шириной не более 10-ти метров с нежилым чердаком и рассчитан на значительные рабочие нагрузки.

Ещё один способ обустройства каркаса под кровлю состоит в том, что в качестве вспомогательных опорных точек используются особые горизонтальные прогоны, монтируемые на вертикальных стойках. Также как и в первом случае стропила в этом случае скрепляются специальными стяжками (данный приём характерен для зданий шириной до 15 метров).

Для изготовления стропильных систем рекомендуется применять хорошо просушенный и обработанный антисептиком брус сечением не менее 100×150 мм. Остальные элементы опорной конструкции (включая коньковый прогон) изготавливаются из того же бруса или доски 50×150 миллиметров.

При монтаже стропильного каркаса его допускается крепить непосредственно на балках перекрытия, однако такой вариант обустройства применим лишь для относительно небольших построек. При сооружении капитальных строений по их обвязке монтируется специальный мауэрлат, выполняющий функцию несущего основания для системы стропил. Для изготовления этого опорного элемента вам потребуется брус с сечениями 150×150 мм,100×150 мм или же 100×100 мм.

Технология монтажа: от основания до конька

Устройство стропильной системы двухскатной крыши начинают с ее изготовления на специальном шаблоне. Есть несколько вариантов этих систем, но в основе всех лежит один принцип – вертикальная балка, установленная по центру, которую укрепляют парными подкосами. Если пролет перекрытия большой, то конструкция «стойка – подкос» используется несколько раз.

Сборку осуществляют на земле с помощью скоб, металлических кронштейнов и саморезов, затем устанавливают на мауэрлат.

При устройстве двухскатной крыши мауэрлат монтируют обычно на противоположные наиболее длинные стены строения. Для крепления в нем под шпильки просверливают монтажные отверстия – по ним в соответствии с разметкой и будет устанавливаться балка.

Мауэрлат обрабатывают защитным составом и гидроизолируют рулонным материалом, скажем, рубероидом.

Сначала устанавливают первую и последнюю стропильные конструкции, после чего остальной монтаж, ориентируясь на них, можно выполнить с достаточной степенью точности.

Чтобы придать каркасу большую жесткость, с обеих сторон к стропильным ногам крепят дополнительные распорки (подкосы). Тогда на концах балки рекомендуется смонтировать временные упоры, которые при подъеме ног наверх, послужат опорой для их нижних концов.

Когда нога окажется поднятой до положения вертикали, ее временно каким-либо способом можно прихватить к основанию сруба. Временный упор со стены можно будет демонтировать только после капитальной установки ноги. Подъем и сборку остальных частей производят аналогично.

Стропильные ноги скрепляют между собой при помощи специальных врезок-сопряжения, подготовленных в их верхней части.

По верхнему краю стропилин после их установки можно крепить конек, используя для этого металлические скобы или уголок.

Фронтоны кирпичных домов и способы устройства сливов

Устройство фронтонов двухскатных крыш кирпичного дома имеет свои особенности, связанные с выбором материала для закрытия этой части подкровельного пространства. При их обустройстве возможны следующие варианты:

В обоих случаях дома с обустроенными таким образом фронтонами выглядят не лучшим образом. Для повышения эстетичности этих элементов строения их принято обшивать декоративным отделочным материалом. В качестве последнего чаще всего используются сайдинговые виниловые панели или отделка типа «блокхаус».

При рассмотрении вариантов устройства сливной системы двухскатной крыши на домах из любого материала нужно обратить внимание на следующие моменты:

Ознакомиться с порядком изготовления этих обязательных элементов кровельной конструкции вы сможете по следующему адресу: https://stylekrov.ru/vodootvod-s-ploskoj-krovli-zalog-pravilnogo-funkcionirovaniya.html.

В заключение напомним, что устройство двускатной кровли в первую очередь предусматривает использование качественного строительного материала. Лишь при этом условии сооружаемая опорная конструкция сможет прослужить вам долгие годы.