Отправим материал вам на e-mail
При планировании строительства малоэтажных жилых, подсобных или коммерческих зданий большинство проектировщиков выбирают двускатную конструкцию крыши. Это связано с относительно простой технологией монтажа, повышенной надёжностью конструкции, эффективным отводом осадков с кровли и неприхотливостью к условиям эксплуатации. Однако для достижения всех преимуществ нужно грамотно спроектировать и установить стропила для двухскатной крыши своими руками.
Внешний вид дома с двускатной кровлей
Двускатные кровли представляют собой две наклонные плоскости прямоугольной формы (скаты), которые опираются на стропильную систему. Боковые части делаются глухими либо на них устанавливают окна и обшивку. Основными параметрами такой кровли являются: угол наклона и расположение конька относительно осевой линии, проходящей через стены, перпендикулярные скатам. То есть двускатная конструкция не обязательно должна иметь одинаковый наклон скатов или иметь симметричный вид.
Множество оригинальных проектов применяют несимметричную конструкцию скатов для учёта некоторых особенностей климата, либо в целях улучшения дизайна фасада. Стоит заметить, что такие решения весьма оригинальны, но на практике их реализовать достаточно сложно. Связано это со следующими причинами:
- Возрастает нагрузка на стены и фундамент в месте смещения конька кровли. В результате расчёты могут значительно усложняться, особенно при условии применения тяжёлых кровельных материалов, таких как шифер или керамическая черепица.
- Требуется изготавливать для каждого ската отдельные конструктивные элементы, что может значительно увеличить сроки строительства.
- На кровлю при больших углах наклона скатов могут оказывать существенное влияние давление ветровых потоков. Поэтому потребуется учитывать преимущественное направление ветров при расчётах.
Основные элементы скатной системы крыши
Перед тем как сделать стропила на двухскатную крышу нужно создать проект, а также изучить все элементы конструкции. Потребуется спроектировать такие основные узлы:
- Мауэрлат . Обеспечивает передачу нагрузки кровельной конструкции на несущие стены объекта, создавая её равномерное распределение. Брус изготавливается из лиственных пород древесины, таких как лиственница, дуб, ясень. Минимально допустимое сечение составляет 100х100 мм. Допускается применение не только цельного бруса, а и клееного, но с сечением 100х150 мм.
- Стропила . Основной элемент конструкции, который предназначен для формирования несущего каркаса, восприятия нагрузки кровельного материала через обрешётку и передачи нагрузки на мауэрлат. Расстояние между стропилами двухскатной крыши составляет от 0,6 до 1,2 м, в зависимости от веса кровельного материала и количества осадков в конкретной области.
- Затяжка . Специальная конструкция, применяемая для фиксации двух наклонных балок скатов под заданным углом наклона, которая крепится на уровне чуть выше балок либо немного ниже конька. Применяется в наслонных типах кровель.
- Стойка . Представляет собой вертикально устанавливаемый и прочно закрепляемый элемент, выполняющий несущие функции кровли. Устанавливается обычно на стены здания для частичной передачи нагрузки кровли. Придаёт дополнительную жёсткость конструкции.
- Прогон . Бывает двух типов: боковой и коньковый. Боковой представляет собой брус, опирающийся на стойки и расположенный параллельно коньковой балке. Позволяет предотвратить прогибание ската под значительными нагрузками. Коньковый прогон устанавливается вдоль линии примыкания одного ската к другому и служит опорой для конька.
- Подкос . Представляет собой вспомогательные опоры для стоек, которые располагаются под углом 45 0 к несущим балкам скатов в целях увеличения площади контакта со стойками и снижения риска деформации ската.
- Лежень . Служит точкой опоры для подкоса и стойки.
- Обрешётка . Используется для фиксации стропильной системы в поперечном направлении, передачи нагрузки кровельного материала и его крепления, а также обеспечения стойкости к нагрузкам в прогонах между несущими балками.
Полезная информация! Подкосы для северных регионов из-за повышенных снежных и ледяных нагрузок на кровли допускается устанавливать не только продольно, а и по диагонали. Таким образом, значительную часть нагрузки воспринимают именно стойки, а не стены здания.
Расчёт длины и шага стропил
Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками, нужно соблюдать шаг их закрепления 0,6-1 м. Выбор зависит от расчётных нагрузок с учётом запаса прочности. Чем меньше шаг, тем прочнее конструкция и больше расход строительных материалов. Большой интервал 0,8-1 м допускается использовать только при укладке лёгких кровельных листов и углах наклона 15 0 -20 0 . Рекомендуется выбирать шаг в пределах 0,6-0,8 м.
Длину балок, зная угол наклона скатов и расстояние между двумя стенами объекта, рассчитать достаточно просто по теореме Пифагора. Однако реальную длину нужно увеличить на 60-70 см, которая пойдёт на их стыковку, а также на свес скатов примерно 0,5-0,6 м.
Благодаря простому устройству, легкости обслуживания и прочности, обеспечивающей долговременную эксплуатацию, двухскатная крыша - наиболее часто встречающееся решение при обустройстве домов.
Виды и особенности двухскатной крыши
Форма двускатной крыши определяется на стадии проектирования. Она во многом зависит от дальнейшей эксплуатации чердачного помещения. Выделяют три основных типа двухскатной крыши:
- Симметричная. Наиболее распространенный вариант, обеспечивает надежное устройство и равномерное распределение нагрузок. Риск пригибания стропил практически отсутствует. Существенный недостаток - невозможность обустройства мансарды. Острые углы образуют участки чердачного помещения, непригодные к эксплуатации.
- Простая асимметричная . Формирование одного угла, превышающего 45 о, обеспечивает увеличение полезной площади. Это позволяет организовать под двухскатной крышей дополнительные жилые комнаты. Неравномерное распределение нагрузки на фундамент и несущие стены вызывает трудности на стадии расчетов по установке стропил.
- Ломаная . Излом двухскатной крыши может быть внутренний или наружный. Благодаря нестандартной конструкции появляется возможность использовать чердачную площадь для обустройства полноценного второго этажа. Расчеты по установке стропил значительно усложняются.
Рассчитать правильный угол наклона - ключевая задача, предшествующая установке стропил для двухскатной крыши. Во внимание берутся климатические особенности региона. Наличие частых и обильных осадков обуславливает необходимость обустройства крутого наклона двухскатной крыши. Установка пологих скатов предпочтительней при существенных ветровых нагрузках. При возможном диапазоне от 5 до 90 о, наиболее распространен вариант крыши, имеющей наклон от 35 до 45 о, характеризующийся экономией расхода материалов и равномерным распределением нагрузки.
Варианты стропильной системы
Мауэрлат и стропильная система - несущие элементы двухскатной конструкции. Сами стропила состоят из нескольких частей:
- стропильные ноги и затяжки, их соединяющие и придающие жесткость;
- вертикальные стойки;
- ригели;
- коньковые и боковые прогоны;
- продольные подкосы, в регионах с существенной снеговой и ветровой нагрузкой выполняется дополнительная установка диагональных подкосов;
- распорки;
- лежень и обрешетка.
Совет ! Схема стропил обязательно включает установку дымовой трубы и вентиляционной шахты.
Для выбранной двухскатной конструкции существует три варианта установки стропил. Рассмотрим особенности каждого способа.
- Если крыша по ширине меньше 6 пм, рассматривается вариант установки висячих стропил. Процесс заключается в фиксации ноги между коньковым прогоном и опорной стеной. Это обеспечивает снижение воздействия распирающей силы на стропильные ноги. Соединение элементов стропил осуществляется с применением затяжки, выполненной из дерева или металла. Их установка внизу позволяет выполнять функцию несущих балок. Непременным условием является надежная фиксация затяжки, так как она подвергается распирающим воздействиям.
- Наслонные стропила не ограничены размерами двухскатных конструкций, они включают лежень и стойки. Существенное преимущество такого типа стропил — простота установки. Омрачает практичность конструкции наличие стойки.
- Сложные конфигурации двухскатных крыш предусматривают установку комбинированных стропил.
Определив подходящий вид стропильной системы, переходят к расчету количества материала. При этом каждый элемент кровли нуждается в отдельном чертеже и фиксировании полученных результатов расчетов.
Расчет стропильной системы
По факту, стропильная система - это соединенные воедино треугольные элементы, отличающиеся максимальной жесткостью. Если двухскатная крыша обладает ломаной конструкцией, неправильные прямоугольники нуждаются в разбивке на отдельные составляющие с последующим расчетом нагрузок по каждой части. На заключительном этапе данные суммируют.
Определение постоянных и временных нагрузок
Неотъемлемое условие установки стропил - определение нагрузок на двухскатную крышу. Их разделяют на постоянные, переменные и особые. Составляющие величины постоянных нагрузок - вес обрешетки, отделочных материалов мансарды, утеплителя и прочих элементов, в целом формирующих вес кровли. В среднем этот показатель нагрузки на стропила составляет 40-45 кг м 2 .
Совет ! Расчет прочности двухскатной конструкции предусматривает 10% запас.
Ориентируясь на показатели таблицы с указанием веса отдельных материалов для покрытия кровли, следует придерживаться максимального показателя нагрузки 50 кг на 1 м 2 площади крыши.
Само название переменных нагрузок говорит об их непостоянном действии. Сюда относят силу ветра, действие снежного покрова и другие виды интенсивного влияния погодных условий. Двухскатная крыша подобна парусу, неправильно рассчитанный угол наклона способен спровоцировать ее разрушение под воздействием сильного ветра. Для расчета этого параметра обращаются к показателям, указанных в СНиПе «Нагрузки и воздействия», учитывая сопутствующие факторы (местоположение дома на открытом пространстве или среди многоэтажек). Определение влияния снежного покрова на двухскатную крышу представляет произведение веса снега и поправочного коэффициента, который учитывает аэродинамические воздействия. Согласно СНиП, вес снега колеблется в пределах 80-560 кг/м 2 . Зависимость коэффициентов от угла наклона крыши представлены на следующем рисунке:
Если угол превышает 60 о, этот параметр не учитывается ввиду невозможности задержки снежного покрова на двухскатной конструкции. Особые нагрузки предусматриваются в регионах с повышенной сейсмической активностью, при возможных штормовых ветрах или торнадо, что не характерно для большинства территорий.
Вычисление технических параметров стропил
Установка стропил отталкивается от формы двухскатной крыши, чем она сложнее, тем больше подстропильных элементов включает система. При использовании мягкой кровли, угол наклона крыши не превышает 20 о, более крутые конструкции предполагают установку ондулина, металлочерепицы или стандартного шифера.
Выбор шага стропил зависит от примененного материала для кровли и веса двухскатной конструкции, он варьируется в пределах 0,6-1,0 м. Количество ног определяется делением длины крыши на промежуток между стропильными парами с последующим добавлением 1. Полученный результат показывает количество ног на одну сторону крыши, для определения общего показателя цифру удваивают.
Установка стропил не обойдется без определения их длины, для чего применяют теорему Пифагора (с 2 =а 2 + b 2), где:
- Высота крыши (а) выбирается исходя из возможности дальнейшей эксплуатации чердачного помещения.
- Половина ширины дома обозначим b.
- Гипотенуза (с) представляет искомую величину - длину стропил.
Замечание ! Полученный результат следует увеличить на 0,6-0,7 м для запилов и выноса элемента стропил за стену.
Если для установки стропильной ноги не хватает максимально длины бруса 6 пм, применяют его сращивание путем стыковки или наращивания.
Определяя сечение стропил, учитывают следующие факторы:
- постоянные и переменные нагрузки:
- установка какого кровельного материала будет производиться;
- вид используемой древесины;
- длина стропильных ног и шаг между ними.
Таблица, приведенная ниже, поможет определить искомый параметр:
Шаг установки стропил (м) | Длина стропильной ноги, м |
||||||
Анализируя данные, выявляется закономерность: увеличение шага установки стропил пропорционально увеличивает нагрузку на каждую ногу, следовательно, ее сечение должно расти.
Примерные сечения отдельных элементов стропильной системы двухскатной крыши приведены ниже:
Монтаж двухскатной крыши
После тщательной перепроверки расчетов приступают к установке мауэрлата.
Мауэрлат
Монтаж мауэрлата включает следующие шаги:
- Фиксация бруса на стене, предназначенной для опоры стропил. Если дом выполнен из сруба, функцию мауэрлата выполняет верхний венец. Здания, выполненные из пористого материала, предполагают установку мауэрлата по всей длине несущей стены.
- Проблема превышения стандартных размеров пиломатериалов при установке мауэрлата решается путем их сращивания.
- Для соединения мауэрлата двухскатной крыши брус выпиливается исключительно под прямым углом, функцию связующего звена выполняют болты. Использование проволоки, гвоздей и деревянных нагелей не приемлемо.
Установка мауэрлата может выполняться по центру опорной стены или со смещением. При фиксации конструкции до наружной границы стены должно остаться минимум 5 см. Применение гидроизоляционной защиты предохранит деревянный каркас двухскатной крыши от повреждений влагой. Надежное крепление - неотъемлемое условие установки стропил и мауэрлата на двухскатную крышу. Существует несколько способов выполнить данное требование:
- для монолитного строения идеально подойдут анкерные болты;
- срубы предпочтительней оснастить деревянными нагелями;
- пористые материалы хорошо совмещаются с арматурой или шпильками;
- в качестве дополнительного крепления при установке стропил применяется отожженная проволока;
- шарнирное крепление предполагает смещение стропильных ног в процессе усадки дома.
Установка стропил
Монтаж стропильных пар осуществляется двумя способами: непосредственно на крыше, что весьма непрактично, либо на земле. При втором способе могут возникнуть трудности при перемещении собранных элементов на крышу. Установке собранных пар на мауэрлат предшествует подготовка запилов, делают их исключительно на стропильной ноге, чтобы не ослабить основу деревянной конструкции. Варианты крепления изображены ниже:
Для установки парных стропил применяют временные распорки и подкосы. Коньковый узел формируется соединением вверху стропильных ног. Процесс предполагает несколько вариантов выполнения задачи:
- небольшая конструкция двухскатной крыши допускает отсутствие опорного бруса;
- большие размеры обязывают применить стропильный брус, служащий в дальнейшем опорой для стойки.
- метод врубки.
Варианты обустройства изображены на фото:
Установка обрешетки облегчает крепление кровельного материала, ее шаг напрямую зависит от использованного покрытия:
- максимальный шаг 44 см возможен при обустройстве крыши шифером или профнастилом;
- расстояния 350 мм будет достаточно при покрытии металлочерепицей;
- мягкая кровля предусматривает сплошную обрешетку.
Установка стропил содержит массу нюансов, которые сложно предусмотреть заранее. Облегчить подготовку запилов и врубов способны шаблоны, выполненные из тонких досок. Видеоматериал также ответит на некоторые возникшие вопросы.
Двускатная крыша благодаря простой, надежной и презентабельной конструкции популярна уже много лет. В зависимости от величины наклона скатов, ее используют в регионах с различным количеством осадков. Стропильная система двускатной крыши обеспечивает естественный сход осадков.
- Симметричная – оба ската имеют одинаковую длину и монтируются под одним углом. Такая крыша представляет равнобедренный треугольник с тупым или острым углом.
- Ломаная крыша создается для размещения мансардной комнаты, ее стропильная система подразумевает сложную, двухуровневую конструкцию.
- Различные углы скатов – это оригинальная конструкция, подчеркивающая необычную архитектуру дома.
Значение угла наклона
Угол наклона выбирается после анализа нескольких показателей: вида кровельного покрытия, количества осадков, ветровой нагрузки. Для регионов с обильными осадками рекомендуется маленький угол скатов, но не меньше 5 градусов. На крутой поверхности не задерживаются снежные массы. Пологие кровли с тупым углом скатов подойдут для ветреного климата.
Стропильная система двускатной крыши должна соответствовать принятым нормам безопасности и строиться согласно стандартам.
Системы стропил
Несущие элементы и стропила принимают на себя нагрузку от внешних сил и перераспределяют ее на стены здания. От их надежности зависит прочность всей крыши. При сооружении конструкции используют две системы устройства стропил:
- Висячие – стропильные ноги имеют две точки опоры на стенах здания. Они испытывают нагрузку на сжатие и изгиб. При расстоянии пролета, превышающем 8 метров, требуется установка бабки с подкосами. Чтобы снизить воздействие стропил на стены здания, их соединяют затяжкой.
- Наслонные – эти брусья имеют опору на внутреннюю стену или специальную конструкцию.
При невозможности использовать одну из систем в чистом виде, прибегают к гибридной конструкции, позволяющей чередовать висячие и наслонные стропила.
Устройство стропильной системы двускатной крыши позволяет провести расчеты самостоятельно, опираясь на знания геометрии. Для вычисления площади конструкции нужно установить длину ската. Количество необходимого материала зависит от угла наклона. Острый угол позволяет сэкономить, но при этом минимизируется чердачное пространство.
Высоту конька, длину стропил и площадь крыши рассчитаем с помощью геометрических формул. Для наглядности подойдет схема дома. Пример – возьмем угол наклона ската в 45 градусов, ширина дома (основание равнобедренного треугольника) – 6 м, длина – 10 м.
Сначала делим треугольник пополам высотой, опущенной из верхнего угла. Получается два прямоугольных треугольника, а один их катетов – искомая высота кровли. Высота делит равнобедренный треугольник пополам, значит, один катет – 3 м. Второй вычислим по формуле:
3 × tg 45 0 =3 м.
Зная катеты, по теореме Пифагора рассчитаем гипотенузу, которая является стропилом:
3 2 + 3 2 = X 2 .
Длина стропила будет равнять квадратному корню из 18, приблизительно 4, 25
Количество стропил высчитывается делением общей длины на шаг (0,6 м):
10: 0,6 = 16,6 – это значение нужно удвоить.
Площадь вычисляем, перемножив длину ската и дома и, умножив значение на 2:
4,25 × 10 × 2 = 85 м 2 .
Несущим основанием для крыши является мауэрлат – прочный брус сечением 150×150 мм из обработанных хвойных пород дерева. Его крепление выполняется на анкера, замурованные в верхнем ряду кладки. Они должны возвышаться на 2–3 см над брусом, чтобы обеспечить место для закручивания гайки. Под мауэрлат настилается слой рубероида для защиты от влаги. Между стенами укладывается поперечный брус, скрепляющий мауэрлат и оберегающий от продольных нагрузок. Для поддержания конька укладывают специальный брус вдоль ската – лежень, с сечением равным мауэрлату. При значительной ширине здания необходима установка прогонов.
Сечение стропил обусловлено шагом и длиной стропильного элемента, обычно это доски 50×150 мм. Стропильные фермы проще собирать на земле и готовыми подавать на крышу. Для шаблона берутся две доски, равные по длине стропилам, и соединяются гвоздем. Свободные концы укладывают на опоры, получившийся угол фиксируют перекладиной. Места и форму запилов отмечают при помощи второго шаблона, изготовленного из фанеры. Брусья скрепляются под нужным углом болтами, на них выполняются запилы, а после фермы поднимают наверх для монтажа.
Первыми устанавливаются стропила на фронтонах. К мауэрлату они крепятся с помощью уголков или скоб. Первые фермы выставляются строго по уровню. Между ними протягивается шнур, являющийся ориентиром для установки остальных элементов.
Чтобы придать достаточную жесткость всей конструкции к стропильной ноге крепятся подкосы и ригели. Коньковый прогон крепится болтами к каждой стропильной ферме. Этот соединительный элемент должен изготавливаться из прочного бруса.
При значительной ширине здания необходима установка прогонов, это горизонтальный брус размером в 50×150 мм, поддерживающий стропила. Для его монтажа устанавливают вертикальные стойки, опирающиеся на лежень. Эти элементы станут основой каркас для чердачного помещения.
Чтобы избежать стекания воды на стены, необходимо предусмотреть свес, для этого стропила делают свисающими на 30 см или прикрепляют дополнительные доски «кобылки».
На готовые стропила набивается обрешетка, для каждого кровельного материала подбирается нужный шаг, для битумной черепицы выполняется сплошной настил. Утепление кровли – важная часть строительства. Сократить до минимума теплопотери можно, грамотно уложив утеплитель. Для этого берется базальтовая вата, ширина материала равна шагу между стропилами, что позволяет быстро и надежно выполнить утепление. Обеспечить надежную защиту кровли от влаги поможет укладывание гидроизоляции.
Симметричная модель двускатной крыши является самым простым в возведении и надежным при эксплуатации вариантом. Нагрузка в стропильной системе распределяется равномерно, что позволяет продлить время службы конструкции. Наглядные видео уроки помогут освоить тонкости работы.
Видео
В этом видео объясняется, как строить стропильную систему двускатной крыши:
В этом видеоролике вы можете увидеть стропильную систему на примере одной двускатной крыши:
В данной статье я постараюсь подробно описать как возводится двухскатная . Такая форма является практически самой простой, подходящей для частного дома и строительство её, с точки зрения денежных затрат, выгоднее по сравнению с другими более сложными конфигурациями крыш.
— во втором случае стропила ложатся на балки перекрытия расположенного ниже этажа. Двускатная крыша выполненная по такому варианту здесь и будет описана.
Возьмём в качестве примера кирпичную коробку дома. Размеры её — 8х8 метров, высота 3 метра. Строительство любой крыши своими руками начинается с установки маэурлата (рис.1). Способы его крепления к стенам были описаны в статье, с которой Вы можете ознакомиться
Мауэрлат устанавливаем заподлицо с внутренней поверхностью стен. Снаружи он должен быть заложен кирпичом, чтобы его не было видно. При этом верхняя поверхность мауэрлата должна быть на 2-3 см выше верхней поверхности облицовочного кирпича, чтобы вся нагрузка с крыши передавалась только мауэрлату. Не нужно нагружать .
Далее устанавливаем балки перекрытия. Делаем это в последовательности, указанной на рис.2. В первую очередь ставим балки обозначенные цифрами 1,2,3,4. Их вынос определяет ширину карниза. Мы обычно берём её от 40 до 50 см по желанию заказчика. В качестве балок используем брус, сечение которого определяем произведя несложный расчёт подробно описанный В нашем случае это будет брус 100х200 мм.
После закрепления крайних балок перекрытия, натягиваем шнурку по верхней плоскости и выставляем остальные балки, при необходимости подтясывая под ними мауэрлат, либо наоборот подкладывая тонкие фанерки (просто часто заказываешь брус высотой 200мм, а привозят его от 190 до 210 мм, такое вот на наших пилорамах оборудование). Шаг их выбираем с учётом шага будущих стропил. При использовании в качестве стропил половых досок 50х150 мм, делаем шаг 60-70 см (лучше брать 60 см, т.к. такую ширину имеют кровельные утеплители).
Установив все длинные балки, ставим короткие (рис.2). Их шаг достаточно сделать около 1 метра. Эта схема немного отличается от того, что мы привыкли видеть на подобных картинках. Пришли мы к ней после того, как на одной из наших первых крыш провис фронтонный отлив, хотя кобылки отлива достаточно надёжно были закреплены. В данной схеме возможность провиса полностью исключается.
Все балки крепим к мауэрлату гвоздями на 150, также можно использовать металлические стропильные уголки и саморезы. Вообще, применение различных крепёжных элементов для стропильных соединений, позволяет облегчить работу. Особенно удобно это для не опытного человека, не нужно делать сложные запилы и зарубки. Об этом мы уже говорили в статье ««.
После установки всех балок настилаем (не закрепляя) на них досок, можно половых, можно дюймовки. Они нужны просто для того, чтобы по ним спокойно ходить. Чтобы не загромождать рисунок, я их на нём не показал. Следующим шагом является установка конькового бруса.
В первую очередь ставим по уровню или отвесу стойки из доски 50х150 мм и крепим их с помощью временных распорок. На рис. 3 распорки показаны только на одной стойке, опять же чтобы не загромождать чертёж. Шаг стоек не более 3 метров. Сначала ставим крайние, затем, натянув между ними шнурки, ставим промежуточные стойки. После возведения всей стропильной фермы, промежуточные стойки можно будет убрать и спокойно делать на втором этаже жилые комнаты.
Высота стоек выбирается в зависимости от того, какую форму крыши Вы хотите получить. Я обычно советую заказчикам брать её равную высоте первого этажа по фасаду (расстояние от уровня земли до мауэрлата). Такая пропорция показана и на рисунках.
Установив стойки кладём на них и закрепляем буквально на пару саморезов коньковый брус. В качестве него используем доску 50х200 мм (в принципе можно и 50х150 мм).
Теперь переходим к монтажу стропил. Сначала нам нужно сделать шаблон из доски 25х150. Для этого прикладываем её к торцу конькового бруса и к балке (рис. 4) и отчёркиваем две линии. Отпилив по ним доску, получим шаблон стропил.
Конечно очень хорошо, когда стопа дома выложена с высокой геометрической точностью и также установлены балки перекрытия. Тогда мы можем по шаблону нарезать сразу все стропила и спокойно их устанавливать. Но скажу честно, добиться этого довольно трудно, и уж тем более трудно, когда делается новая крыша на старом доме.
В этом случае мы предварительно делаем у стропилы по шаблону только верхний запил. Затем берём полученную заготовку, прикладываем её к нужной балке и размечаем нижний запил, как говорится по-месту. Таким способом устанавливаются все стропила (рис. 5). Обратите внимание, что установив одно стропило, сразу ставим ему противоположное, чтобы быстрее снять боковую нагрузку на коньковый брус (иначе его изогнёт).
Когда длина ската крыши большая и стандартной 6-метровой доски не хватает, можно пойти двумя путями. Первый (считаю его предпочтительнее) — заказать на пилораме более длинные доски. Конечно это будет стоить дороже. Например, в конце осени 2012 года у нас 1 куб 6-метровых досок стоил около 5500 руб., а 1 куб досок длиной 7,5 метров стоил 7000. Зато установку стропил произвести легче и быстрее, чем используя второй способ.
По второму способу нужно сращивать две доски. Сделать это можно нашив на них обрезок доски такого же сечения длиной 1,5 — 2 метра. Как это делается смотрите на рисунке. Стык лучше делать внизу, причём под него обязательно нужно устанавливать дополнительную стойку.
Стропило крепим к коньковому брусу двумя-тремя гвоздями. Для крепления к балке перекрытия мы в последнее время используем металлические крепёжные пластины и саморезы и добавляем пару гвоздей. Иногда используем скобы. Кстати много раз видел, как люди используют скобы, но делают это не правильно. Скоба должна работать на растяжение. Внизу на левом фото — как делать не нужно, на правом — как нужно.
Усилив стропильную ферму, начинаем заниматься фронтонами. Во-первых, ставим дополнительные стойки, которые будут каркасом фронтона (рис. 7). Точность установки контролируется натянутой по низам стропил шнуркой. Затем делаем оконный проём (рис. 8). Размеры его и конфигурацию можете сделать любую, какую душе угодно. Обратите внимание, на рисунке, стоявшую по центру окна стойку (поддерживающую в начале коньковый брус), просто разрезали. Она уже не несёт практически никакой нагрузки. Закончив с каркасом, обшиваем фронтон дюймовкой (напр., 25х150 мм) (рис. 9).
Следующим шагом является подшивка карнизных досок по всему периметру дома. Лобовая доска (пришивается к торцам балок перекрытия) делается из доски 25х200 мм. Снизу к карнизам подшиваем два пояса из доски 25х100 (рис. 10). Их более чем достаточно, чтобы закрепить при наружной отделке софит.
Теперь, если мы собираемся монтировать водосточную систему и использовать для желобов металлические держатели, их нужно устанавливать на стопила именно сейчас (под гидроизоляционную плёнку). Причём лобовые доски также на этом этапе желательно обшить сайдингом. Потом это делать будет не очень удобно. На рисунке я это не показал. К тому же мы сейчас пользуемся только пластиковыми держателями желобов, которые крепятся непосредственно к лобовой доске. С ними более удобно и ставить их можно после окончания сборки крыши.
Далее приступаем к обрешётке. В первую очередь с помощью строительного степлера закрепляем на стропилах первую полосу гидроизоляционной плёнки (рис. 11). Удобнее работать если по периметру дома у Вас уже установлены леса. Ставить их в любом случае придётся, когда будете делать кровлю, водосточку, обшивать карнизы сайдингом.
Закрепив плёнку, прибиваем к стропилам рейки контробрешётки (25х50 мм). О необходимости использования контробрешётки подробно рассказано здесь: . Не забывайте оставлять место под нахлёст последующей полосы гидроизоляции.
Затем делаем обрешётку. Сейчас я не буду заострять внимание на правилах её монтажа. Эта тема для отдельной статьи. К тому же, к любому кровельному покрытию прилагается инструкция, в которой подробно описано, как нужно делать обрешётку именно под этот материал (на рисунках схематично показана обрешётка под металлочерепицу). Постараюсь в скором будущем подготовить на эту тему новую статью.
Таким образом мы покрываем всю крышу (рис. 12). После этого остаётся только сделать фронтонный свес и фронтонный отлив. Последовательность здесь такая:
К выступающим концам обрешётки саморезами подшиваем снизу ветровую доску фронтонного свеса (25х150 мм) (рис. 13);
Вставляем и закрепляем саморезами кобылки фронтонного свеса (доска 25х150). Расстояние между ними примерно около 1 метра (рис. 14);
К кобылкам снизу подшиваем два пояса (доска 25х100). Их также достаточно, чтобы в последствии обшить фронтонные свесы сайдингом (рис. 15);
Из кусков доски 50х150 необходимой длины заготавливаем треугольные кобылки на фронтонный отлив согласно рисунку (рис. 16). Затем закрепив их на выносах прибиваем к ним также два пояса (25х100).
На этом наша крыша закончена. Что в итоге получилось и что получится после выполнения кровельных работ и обшивки фронтона и карнизов сайдингом примерно показано на рисунках 17 и 18.
Чтобы самому установить двускатную крышу, достаточно средних навыков выполнения плотницких работ и понимания технологии её изготовления. Во всем этом несложно разобраться. Нужно также привлечь к процессу толкового помощника, потому что многие операции одному человеку выполнить не под силу. Поэтому многие без сомнений берутся за эту работу и успешно с ней справляются.
Устройство двускатной крыши своими руками
Постройка загородного дома сопряжена с немалыми расходами. Поэтому многие люди ищут варианты удешевления этого процесса за счёт использования современных материалов и технологий. В настоящее время очень популярными стали каркасные здания с двускатными кровлями. Это происходит во многом по той причине, что выполнить такую конструкцию по силам даже человеку с минимальными знаниями строительного дела при соответствующей предварительной подготовке.
Двускатная крыша образуется стропильными фермами треугольной формы, соединёнными между собой продольным верхним брусом (коньковым прогоном) и обрешёткой
Однако сооружение крыши - ответственный момент, требующий серьёзного отношения. Нужно рассчитать:
- правильный угол наклона;
- длину стропил;
- расстояние между ними;
- способы соединения различных деталей между собой.
Без опыта производства таких работ не стоит браться за сложные конструкции, но построить небольшой дом с простой двускатной крышей вполне по силам своими руками.
Особенности конструкции двускатных кровель
Такая кровля состоит из двух наклонных плоскостей, расположенных под определённым углом. По торцевым стенкам устраиваются фронтоны, являющиеся вертикальным продолжением стен. По форме они представляют собой равнобедренные или произвольные треугольники, если скаты устроены под разными углами к горизонтали. В случае устройства двускатной ломаной крыши, фронтоны имеют форму трапеций.
При построении кровли создаётся стропильная система, являющаяся опорным элементом кровельного пирога. Стропильная система может быть выполнена в виде висячих стропил, если внутри коробки здания нет капитальных перегородок. При их наличии устраивается настильный каркас, когда пролёт опирается на три и более точек.
В зависимости от конфигурации здания двухскатная крыша может возводиться по разным схемам Как самому сделать двускатную крышу
В зависимости от конструкции стропильной системы её основные элементы могут быть различными, но основные детали присутствуют во всех вариантах:
- Стропила - основной несущий элемент конструкции, на который через обрешётку монтируется кровельный материал.
- Коньковый прогон - также называемый хребтовой балкой, объединяет все стропильные ноги в единое целое, равномерно распределяет нагрузку на мауэрлат.
- Стойка - применяется в настильных конструкциях в качестве дополнительной опоры на капитальную внутреннюю перегородку.
- Лежень - горизонтальный брус, на который опираются стойки, служит для равномерного распределения нагрузок на мауэрлат.
- Мауэрлат - опорный брус между стенами и верхним строением здания, предназначается для крепления стропил.
- Обрешётка - настил из доски толщиной 25 миллиметров для крепления финишного покрытия кровли.
Независимо от типа стропильной системы в ней всегда присутствует несколько основных элементов Проектирование кровли
В процессе проектирования стропильной системы необходимо оптимально разместить все элементы каркаса, чтобы обеспечить равномерную нагрузку кровли по всей её площади. Основными видами нагрузки являются:
- Снеговая - возникает под действием слоя снега, задерживающегося на крыше. При высоких показателях для региона строительства увеличивают угол наклона кровли, чтобы снег сходил с неё по мере накопления.
- Ветровая - связана с усилием воздействия ветра. В открытых продуваемых местах она выше. Средством противодействия ветровым нагрузкам является уменьшение угла наклона крыши.
Таким образом, необходимо найти оптимальный вариант комбинации этих показателей при одновременном воздействии ветра и снега. Данные об удельных нагрузках для региона строительства можно найти в интернете.
Двускатные крыши при простоте конструкции придают дому нарядный и праздничный вид.
Фотогалерея: проекты домов с двускатными крышами
Двускатная крыша позволяет устроить небольшое мансардноре помещение на втором этаже Угол наклона двускатной крыши подбирается исходя из интенсивности ветров и средней снеговой нагрузки в районе строительства Несмотря на простоту конструкции, двускатная крыша может являться центральным элементом общего дизайна здания Углы наклона скатов крыши не обязательно должны быть одинаковыми
Расчёт параметров двускатной крыши
Определение основных характеристик крыши необходимо уже на стадии проектирования фундамента для расчёта воздействия общего веса здания на опорное основание.
Расчёт площади
При симметричной двускатной крыше достаточно определить площадь одного ската и удвоить результат.
Высота кровли зависит от выбранного угла наклона ската. Обычно он находится в интервале 30–45 градусов. В первом случае высота будет составлять половину расстояния от проекции конька до оси мауэрлата. Воспользовавшись теоремой Пифагора и проведя вычисления, получаем, что длина ската для строения 10х9 м будет равна 5,05 метра. Площадь ската определяется как 5,05 х 10 = 50,5 квадратных метров. А общая площадь крыши составит 50,5 х 2 = 101 м 2 .
В случаях, когда двускатная крыша имеет неравновесную кровлю, т. е. ось конька смещена от оси здания, площадь каждого ската в отдельности рассчитывается по той же методике и результаты суммируются.
Однако в этом расчёте не учитываются площади свесов кровли. Обычно они составляют 0,5–0,6 метра. Для одного ската площадь свеса составит 0,5 х 5,05 х 2 + 0,5 х 10 = 4,1 + 5 = 9,1 м 2 .
Общая площадь кровли составит 101 + 9,1 х 2 = 119,2 м 2 .
Большинство расчетов стропил делают по теореме Пифагора, сводя конструкцию к набору жёстких фигур - треугольников Расчёт сечения стропил
Размер сечения стропил зависит от нескольких факторов:
- величины нагрузки на них;
- вида применяемого для стропил материалов: бревно, брус - однородный или клеёный;
- длины стропильной ноги;
- породы древесины;
- расстояния между осями стропильных ног.
Все эти параметры давно просчитаны, и для определения сечения стропильных ног можно воспользоваться приведёнными ниже данными.
Таблица: размер сечения стропил
С увеличением шага установки стропил нагрузка на каждую из них возрастает, что приводит к необходимости увеличения сечения.
Распространённые размеры основных деталей стропильной системы:
Определение угла наклона
Угол наклона ската крыши определяется требованиями её финишного покрытия:
Одной из причин уменьшения угла наклона является желание сделать мансарду или чердачное помещение как можно больше. Это намерение также является поводом к установке ломаной крыши.
Расчёт расстояния между стропилами
Этот параметр зависит от вида финишного покрытия, вернее - его веса. Для самого тяжёлого материала расстояние должно быть минимальным, от 80 сантиметров. В случае применения мягкой кровли, имеющей небольшой вес, расстояние можно увеличить до 150 сантиметров. Расчёт количества стропил и переводов производится таким образом:
- Длину здания (10 метров) нужно разделить на расстояние между стропилами, предположительно 120 сантиметров: 1000 / 120 = 8,3 (штук). К полученному результату добавляем 1, получается 9,3.
- Поскольку количество стропил не может быть дробным, результат округляется до целого числа - 9.
- Окончательно устанавливается расстояние между стропилами: 1000 / 9 = 111 сантиметров.
При таком расстоянии все стропила будут равноудалёнными, и нагрузка от кровли распределится равномерно.
Длину стропил рассчитывают по теореме Пифагора, как уже было показано выше.
Установка двускатной крыши своими руками
Работы по монтажу стропильной системы начинаются с установки мауэрлата.
Крепление несущего устройства на стене
Мауэрлат делают из древесины повышенной прочности - дуб, лиственница и т. д. При отсутствии таких материалов можно использовать сосну.
Брус бывает стандартной длины - 4 или 6 метров. Поэтому соединение нескольких деталей по длине неизбежно. Оно производится с запилом соединяемых концов «вполдерева», например, для бруса сечением 150х150 миллиметров выполняется выборка размером 75х150 длиной 300 мм. Концы соединяются внахлёст. Крепление производится двумя или четырьмя винтами М12 или М14 с установкой шайб большого диаметра. По такому же принципу брусья соединяются по углам. Готовая конструкция представляет собой правильный прямоугольник, который устанавливается на верхнюю плоскость стены по периметру.
Два бруса сращиваются при помощи выборки древесины на каждом из них. Затем они скрепляются болтами Технология установки мауэрлата предусматривает его размещение строго по оси стены или со смещением в любую сторону. При этом нельзя размещать опорный брус ближе 5 сантиметров от края. Для увеличения срока службы мауэрлат следует устанавливать с прокладкой гидроизоляции по поверхности стены. Чаще всего для этого применяется рубероид.
Способы крепления мауэрлата к стене
- Установка на анкерные болты. Идеальный вариант при монолитном исполнении стен. Резьбовые шпильки замуровываются в стену при её отливке.
- Нагели из древесины. Их заколачивают по просверленному отверстию. При такой фиксации используется дополнительный металлический крепёж.
- Скобы кованые. Их применяют с заранее установленными закладными деталями из древесины.
- Шпилька или арматура. Штыри замуровываются в процессе кладки стены и выводятся через опорный брус по просверленным отверстиям. Диаметр крепёжных деталей должен быть 12–14 миллиметров, выступ над поверхностью бруса - 10–14 сантиметров.
- Стальная проволока. Жгут из двух или четырёх проволочных жил устанавливается при кладке стены за 2–3 ряда до её окончания. Затяжка мауэрлата производится с использованием ломика. Часто применяется в качестве дополнительного крепления опорного бруса.
- При устройстве армирующего пояса также используется крепление на шпильки или анкерные болты.
Места установки креплений должны находиться приблизительно посередине между стропильными ногами.
Видео: установка мауэрлата на армопояс
Фотогалерея: способы крепления мауэрлата на стене
Шпильки замуровываются в стену во время её заливки, затем на них надевается мауэрлат и фиксируется болтами Проволока также устанавливается на этапе кладки стены Мауэрлат может крепиться с помощью проволочных стяжек, пропущенных через отверстия в брусе В промежутки между стеновыми блоками вставляются деревянные заглушки, в которых потом укрепляются скобы
Виды стропильных систем и их монтаж
Выбор конструкции стропильной фермы определяется конфигурацией здания. Если отсутствуют внутренние капитальные перегородки, сооружается висячая стропильная система.
При наличии капитальных перегородок необходимо использовать настильную схему монтажа.
Изготовление стропильных пар
Так называется пара стропильных ног, соединённых в арку с установкой распорного элемента в виде затяжки для навесной системы или ригеля для настильной.
Монтаж стропильных пар производится тремя способами:
- Сборка производится наверху после установки переводов. На них выполняется настил из тёса, прибитого гвоздями.
- Формирование стропильных пар выполняется на земле в непосредственной близости от дома. Собираются только заготовки, представляющие собой жёсткую треугольную конструкцию. Подъём изделий производится по готовности стропильных пар для всей системы. Для этого возможно применение грузоподъёмных устройств в виде ручной или приводной лебёдки, что представляет собой определённые неудобства и дополнительные затраты. С другой стороны, сборка на земле гораздо проще и точнее.
- Сборка кровли непосредственно на месте установки производится подетально.
При любом варианте стропильные ноги монтируются по шаблону, которым является первая ферма. Для более высокой точности сборки детали очередной пары желательно фиксировать их к предыдущей струбцинами.
При сборке стропильных систем на земле все конструкции делаются по шаблону, которым является первая изготовленная ферма. Так монтаж получается более точным Порядок действий при монтаже стропильной системы
Сборные элементы кровли устанавливаются в следующей последовательности:
Крепление деталей стропильной системы
Для надёжного соединения элементов кровельного каркаса используются различные вспомогательные элементы, изготовленные из оцинкованной стали толщиной до 1,5 миллиметра.
Использование дополнительных крепежных изделий обеспечивает прочную сборку стропильной системы При сборке с применением дополнительных соединителей увеличивается производительность труда и возрастают прочностные характеристики строения.
Для соединения элементов кровли деревянных строений используются специальные крепёжные приспособления. Так, верхний стык стропил часто соединяют с использованием шарнира. Это обусловлено частыми подвижками здания, в том числе сезонными.
Шарнирное соединение позволяет избежать больших напряжений в месте стыка стропил при сезонных подвижках сруба Для этой же цели на домах из этого материала используются скользящие крепления.
Надежное скользящее соединение стропил с мауэрлатом разгружает этот узел от напряжений при деформациях строения Видео: быстрое изготовление стропил
Перед установкой обрешётки производится утепление крыши. Для этого:
- Набивается внутренняя обрешётка со стороны чердака или мансарды.
- Натягивается пароизоляционная плёнка.
- Укладывается утеплитель.
- Настилается влагозащитная плёнка или мембрана с односторонней проницаемостью.
Таким образом, кроме утепления создаётся вентиляционная система подкровельного пространства. Она начинает работать после установки покрытия.
Слой утеплителя удобнее укладывать сгнаружи на внутреннюю обрешётку с пароизоляционным покрытием В определённых условиях утепление кровли можно выполнить изнутри, это не так удобно, но можно спокойно работать при любых погодных условиях. Формирование кровельного пирога при этом производится в обратном порядке. Каждый слой утеплителя по мере настила нужно укреплять в проёмах между стропилами.
Создание каркасного фронтона
Прежде чем приступить к оформлению фронтона, нужно устроить обрешётку и настелить финишное покрытие кровли.
При формировании обрешётки учитывается вид будущего кровельного покрытия. Её изготавливают из обрезной доски толщиной 25 миллиметров. Обрешётка бывает:
- Сплошная - доски набиваются на расстоянии 2–4 сантиметра одна от другой. Применяется при использовании черепицы или мягкой кровли.
- Разреженная - расстояние между досками составляет 15–25 сантиметров. Такая обрешётка устраивается под металлочерепицу, профнастил, шифер и другие подобные материалы.
- Редкая - расстояние между досками составляет от 0,6 до 1,2 метра. Используется при длине листов покрытия, равной длине ската со свесом. Такое покрытие делается только под заказ.
Обрешётку следует вывести за фронтонные стропила для устройства свеса.
На фронтальных стропильных фермах монтируется каркас для крепления материала лицевой отделки Монтаж кровельного покрытия
Перед настилкой обрешётки производится утепление крыши и настилка влагозащитного слоя. Далее:
- Укладывается покрытия кровли. Последовательность установки - снизу вверх порядово. Прямолинейность первого ряда контролируется по натянутому шнуру.
- Крепление кровельных листов производится самонарезающими винтами с использованием амортизирующих прокладок.
При установке финишного покрытия кровли нельзя экономить на крепёжных изделиях, защитный слой должен быть прочным, способным противостоять ветровым и снеговым нагрузкам.
Листы металлочерепицы настилаются снизу вверх, начиная с угла крыши Монтаж фронтонов
Обрешётка каркасных фронтонов делается исходя из характеристик материала, предназначаемого для лицевой отделки. Для этого могут быть использованы такие изделия:
После установки обрешётки необходимо настелить влагозащиту из полиэтиленовой плёнки толщиной 200 микрон. Её можно закрепить строительными скобами. Эта работа выполняется снаружи. По плёнке можно обшивать наружную поверхность выбранным отделочным материалом.
Фронтоны нужно утеплять рулонными или плиточными утеплителями. Толщина защитного слоя должна быть не менее 10 см, а для районов с холодным климатом - не менее 15 см. Поверх утеплителя натягивается внутренний влагозащитный слой из плёнки.
Поверх неё набивается обрешётка для лицевой отделки, для чего используются бруски размером 50х50 миллиметров. Отделка всего здания производится одновременно, после утепления кровли.
В процессе облицовки фронтона устанавливаются окна, если они предусматриваются проектом, а в некоторых случаях и двери.
Фронтон деревянного дома с двухскатной крышей чаще всего отделывается вагонкой Оформление свесов
Свесы кровли, как фронтонные, так карнизные, кроме чисто декоративной функции предназначены для защиты стен и фундамента от воды или снега. Их размеры обычно составляют 50–60 сантиметров. Оформление свесов производится различными материалами:
- доска строганая, устанавливаемая встык или внахлёст;
- вагонка шпунтованная;
- вагонка блок-хаус;
- листовой пластик;
- листовой профилированный или гладкий металл;
- готовые изделия из металла или пластика - софиты.
Способов устройства свесов несколько:
По подшивке нужно выполнить вентиляционные отверстия. Они могут быть любого размера, но крупные необходимо закрывать мелкоячеистой сеткой из любого материала. Это позволяет избежать проникновения в подкровельное пространство птиц и вредных насекомых. Софиты продаются с уже готовыми вентиляционными решётками.
Вентиляция и устраивается только на карнизных свесах, для фронтонных выступов она не нужна.
При отделке софитами вентиляционные отверстия сверлить не нужно - они уже сделаны на заводе-изготовителе Видео: устройство двускатной крыши своими руками
При современном изобилии строительных материалов и их качестве можно установить двускатную крышу самостоятельно. Экономия средств при этом будет довольно значительной. Но она может обернуться и убытками, если тщательно не продумать каждый свой шаг при строительстве. Успехов вам!