Стропильная система двухскатной крыши. Конструкция стропильной системы простой двухскатной крыши

Крыши с двумя скатами являются наиболее подходящим вариантом для собственноручной реализации. Они состоят из двух плоскостей прямоугольной формы, которые сходятся под определенным углом. Для подобных конструкций характерна прочность и практичность: покрытый данным способом дом будет хорошо защищен от любых превратностей погоды. От правильности монтажа стропильной системы двускатной крыши будет зависеть надежность всего сооружения.

Из чего состоит двухскатная крыша

Перечень конструктивных элементов включает несколько позиций. Все элементы следует изучить и хорошо представлять себе их устройство и назначение.

Мауэрлат и стропильные ноги

Мауэрлат изготовляется из хвойного бруса толщиной 100-150 мм. Им прокладывают все несущие стены, для крепления к которым используются анкеры или стержни с резьбой. Благодаря мауэрлату достигается равномерность передачи нагрузки от стропильных ног на несущие стены.

Материалом для изготовления стропильных ног выступает брус 150х100 или 150х50 мм. Стропильные ноги служат деталями для сборки треугольного кровельного контура, который непосредственно противостоит ветру, дождю, граду, снегу и другим природным явлениям. Для того чтобы добиться хорошей прочности всей системы, шаг размещения стропильных ног выбирается в пределах 60-120 см. Частота расположения напрямую зависит от общего веса кровельной конструкции: чем она тяжелее, тем стропилины монтируются чаще. Кроме того, на размеры шага также влияют особенности кровельного покрытия.

Лежень, затяжка, стойки

Лежень изготовляется из такого же квадратного бруса, что и мауэрлат (100х100 или 150х150 мм). Он монтируется в горизонтальном положении поверх внутренних несущих стен, что позволяет добиться равномерности передачи нагрузок от стоек кровли.

Затяжкой комплектуются висячие стропильные системы. Благодаря затяжкам треугольный контур стропилин получает должную конструктивную прочность.

Стойки изготовляются из квадратного бруса (100х100 или 150х150 мм). Посредством вертикальных стоек стропильной системы нагрузка от конька передается на внутренние несущие стены.

Подкосы, обрешетка

Подкосы служат промежуточным звеном от стропилин к несущим элементам. Скрепленная между собой затяжка и подкос образуют ферму, которую отличает повышенная прочность. Фермы способны выдерживать нагрузки даже от больших пролетов.

Обрешетка служит каркасом для укладки кровельного покрытия, транслируя вес кровли на стропильную систему. Материалом для изготовления обрешетки обычно выступают бруски или доски, уложенные под углом 90 градусов к стропильным ногам. В некоторых случаях (когда используется мягкая кровля) применяются каркасы сплошного типа, сооружаемые из влагостойкой фанеры.

Конек, свесы, кобылки

Конек – это верхняя горизонтальная часть кровли, в которой сходятся оба ската. Его образуют соединенные стропилины.

Специальные выступы кровельных скатов по бокам (примерный размер выступа – 40 см), которые защищают стены от дождя и стекающей по крыше воды, называются свесами. Их учитывают практически в любой конструкции стропильной системы.

Кобылки используются лишь в случае недостатка длины стропилин, из-за чего отсутствуют свесы. Чтобы это исправить, применяется наращивание ног досками меньшей толщины: этот дополнительный элемент и называется кобылкой.

Какие бывают двухскатные крыши

Исходя из конструктивных особенностей, двухскатные крыши делятся на обычные симметричные, асимметричные и ломанные.

Симметричные

Наиболее удобным для самостоятельной реализации считается проверенная временем классическая крыша, состоящая из двух идентичных скатов. Ее несложно рассчитать и соорудить своими руками, так как в основе ее эргономичного дизайна лежит равнобедренный треугольник. Фронтон получается треугольный. Благодаря острому углу пересечения скатов обеспечивается качественное и надежное отведение атмосферных осадков, вне зависимости от используемого кровельного материала.

В зависимости от того, под каким углом пересекаются скаты, симметричные конструкции бывают:

классическими (угол 45 градусов). Чаще всего таким образом оформляются дома не шире 8 м;
пологими (угол меньше 45 градусов). Подходят для небольших построек в регионах с сильными ветрами;
остроконечными. Используются на больших домах, обеспечивая быстрый сход снега и дождя.

В целом расчет угла наклона симметрических двухскатных крыш (их еще называют щипцовыми) проводится в зависимости от климатических особенностей местности (крутые скаты подходят для регионов с обильными снегопадами, пологие – для ветровых регионов).

Ассиметричные

В случае ассиметричной крыши длина скатов разнится. Такой конструктивный ход имеет двоякую цель. С одной стороны, это придает крыше особенную оригинальность и красоту, с другой – появляется возможность дополнительно пристроить беседку, гараж или оранжерею без необходимости сооружения отдельного навеса. Так удается сэкономить немалые финансы.

Ломанные

Такая форма крыши предполагает наличие у скатов двух участков. Угол наклона верхнего из них составляет 30 градусов, а нижнего – 60. В результате удается сделать подкровельное пространство достаточно обширным, чтобы обустроить там жилую комнаты (мансарду). Высота потолков получается достаточно высокой, с возможностью установки вертикальных окон.

Типы стропильных систем

Стропильные системы двухскатных крыш бывают висячими, наслонными и комбинированными.

Висячие

Используются в зданиях, где нет внутренних капитальных перегородок и дополнительных опорных столбов внутри здания, дистанция между стенами которого не превышает 10 м. Такая специфика конструкции предполагает наличие значительной нагрузки на несущие стены, включая распирающий эффект. Для снижения напряжения практикуется применение дополнительных скрепляющих элементов для стягивания стропилин (речь идет о ригелях и затяжках).

Затяжка уменьшает растяжение: в итоге стена переживает исключительно горизонтальные нагрузки. Образовавшаяся в итоге жесткая треугольная конструкция (ферма) практически не подвержена деформациям. В том случае, когда планируется сооружение мансарды, затяжки заменяются балками перекрытия. Достоинством такого решения является то, что можно отказаться от использования мауэрлата. Что касается упоров под стропилины поверх стен, то установить их совсем несложно.

Наслонные

В домах с внутренними несущими стенами (обычно речь идет о постройках шириной более 10 м) удобнее использовать стропильные системы наслонного типа. Они намного более просты в обустройстве, чем висячие: это объясняется созданием за счет внутренних стен надежной опоры. Основанием для установки нижнего края стропилины является верхушка мауэрлата или потолочного венца сруба. Верх ноги упирается в параллельную стропилину или в специальный прогон (балка, проходящая под коньком в горизонтальном направлении). Первый вариант называется распорным, второй – безраспорным. Существует три подвида безраспорных наслонных систем.

Как проводится расчет стропильной системы

Чтобы правильно определить параметры элементов, входящих в состав стропильной конструкции двухскатной крыши, необходимо понять, каким нагрузкам придется противостоять. Обычно выделяют три вида факторов, требующих обязательного учета – это постоянное, переменное и особое воздействие на стропильную систему.

Определение постоянных нагрузок

Речь идет о нагрузках, оказывающих постоянное воздействие на кровельный каркас – это вес кровли, гидроизоляционного материала, обрешетки, утеплителя, пароизоляции и прочих элементов системы. Для всех этих факторов характерно постоянство и непрерывность воздействия благодаря их фиксированному весу. Точное определение длины стропилин подразумевает проведение расчета массы кровельного пирога. Для получения конечного результата необходимо по очереди вычислить, сколько весит 1 м2 каждого слоя.

Для примера можно взять определение массы кровли, где в качестве финишного покрытия используется ондулин. Каждое из значений можно взять приблизительно, так как требований по ювелирной точности в данном случае нет. В состав кровельного пирога входит ондулин, гидроизоляция (чаще всего речь идет о полимерно-битумных составах), утеплитель (в этом случае – базальтовая вата) и обрешетка, сделанная из досок толщиной 25 мм.

Угол наклона

Расчет подходящего угла наклона двухскатной крыши во многом зависит от того, какой кровельный материал используется: у каждого из них имеются свои эксплуатационные характеристики. При использовании мягкого покрытия наклон скатов должен находиться в пределах 5-20 градусов. Более жесткое покрытие из шифера, металлочерепицы или профнастила желательно укладывать под углом 20-45 градусов.

Еще один важный фактор при определении степени крутизны скатов – климатические особенности региона. К примеру, если в местности, где постоянно дует сильный ветер соорудить кровлю большой высоты, в случае урагана ее может попросту сорвать. А вот если речь идет об обильных дождях и снегопадах, то чем круче скаты, тем быстрее с них будет сходить влага. Наиболее удобным во всех отношениях считается классический угол 45 градусов.

Шаг и длина стропилин

Стропильные ноги на двускатных крышах обычно размещаются на расстоянии 60-100 см друг от друга. На это влияют характеристики кровельного материала и общая масса конструкции крыши. Далее для определения количества стропилин производят деление размера ската на промежуток между стропильными парами, добавляя к полученному результату единицу. Для расчета длины стропил для крыши существуют специальные онлайн-калькуляторы. Также это можно сделать вручную, применив теорему Пифагора: искомый элемент в таком случае выступает гипотенузой прямоугольного треугольника. Ее длина определяется соотношением между катетом и косинусом противоположного угла.

Сечение стропил

Для возможности адекватного расчета этого параметра и определялась совокупная нагрузка на стропильную конструкцию. По мере ее возрастания сечение стропилин приходится брать больше. Толщина бруса в какой-то мере зависит от шага и длины стропильной ноги. Специально для этого разработаны таблицы, дающие возможность провести быстрый расчет сечения, ориентируясь на длину и шаг монтажа. В учет необходимо взять материал изготовления (разные породы дерева имеют разную прочность) и тип используемых элементов (уровень сопротивления нагрузкам у бревна, бруса и клееного бруса различается).

Основные элементы системы

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши считается несложной. Она состоит из разнообразных элементов, сделанных из деревянных элементов, обладающих разной длиной, конфигурацией и сечением. К основным узлам относится:

Мауэрлат. Представлен брусом, обладающим сечением в форме квадрата. Для его создания обычно используется хвойная древесина. Его размеры варьируется от 10 до 15 см. Он укладывается вдоль всех несущих стен строения. Фиксируется он к ним с помощью анкеров или специальных стержней. Если сделать и прикрепить его правильно, то он будет равномерно распределять нагрузки от стропильных ног по всем стенам сооружения.
Стропильные ноги. Создаются из бруса, обладающего в разрезе габаритами 15х10 или 15х5 см. При их грамотном соединении формируется контур кровли, имеющий форму треугольника. Он должен быть прочным и надежным, чтобы выдерживать серьезные нагрузки от осадков и ветра. Стропильные ноги надо крепить на расстоянии друг от друга примерно в 1 м.
Лежень. Создается из квадратного деревянного бруса, сечение которого равно . Он укладывается по горизонтали на несущую стену, находящуюся внутри строения. За счет него равномерно распределяется нагрузка, идущая от стоек кровли.
Затяжка. Этот элемент применяется, если выбирается висячая конструкция. Он устанавливается сверху полученного треугольника из стропильных ног, что обеспечивает его устойчивость.
Стойки. Для их создания используется квадратный брус. Они располагаются в вертикальном положении. На них приходится нагрузка от конька, после чего она передается несущей стене, находящейся внутри строения.
Подкосы. Монтаж этих элементов необходим, чтобы получить специальный передаточный элемент, располагающийся между стропильными ногами и разными несущими деталями. За счет надежного их соединения с затяжкой, гарантируется создание крепкой конструкции.
Обрешетка. Собирается из брусков или досок. Устанавливается перпендикулярно ногам стропил. Она обеспечивает передачу тяжести от кровли крыши ногам стропил. Желательно для создания этого элемента пользоваться обрезными досками. Если планируется создавать на крыше покрытие из мягких кровельных материалов, например, битумной черепицы, то непременно обрешетка должна быть сплошной.
Конек. Он представлен самым верхним элементом всей крыши. За счет него соединяются два ее ската. Его сборка осуществляется за счет соединения ног стропил вверху крыши. Располагается обязательно в горизонтальном положении.
Свес крыши. Он выступает от каждой стены строения примерно на 40 см. Монтаж его обусловлен необходимостью защитить стены от потоков воды в результате осадков.
Кобылки. Обеспечивают возможность создания свеса крыши. Используются исключительно в ситуации, когда применяются короткие стропильные ноги, поэтому они удлиняются кобылками.

Важно! Шаг между ногами стропил выбирается в соответствии с тяжестью кровли, так как чем более она будет увесистой, тем меньше должен быть этот промежуток.

Таким образом, устройство стропильной системы двускатной крыши считается достаточно простым, поэтому сделать эту конструкцию своими руками несложно.

Виды конструкций

Правила и особенности монтажа данной конструкции зависят от выбранной разновидности.

Виды стропильной системы двухскатной крыши:

Все варианты обладают своими особенностями, поэтому предварительно оцениваются их характеристики. Если планируется монтаж стропильной системы двухскатной крыши своими руками, то выбирается простая симметричная конструкция.

Важно! Основой для получения идеального результата являются грамотные расчеты, причем если они будут неправильными, то крыша не будет надежной и долговечной, а также будет опасно проживать в таком доме.

Как выбрать материал для создания системы?

При выборе материала учитываются правила:

стропила создаются исключительно из качественной древесины, на которой отсутствуют какие-либо гнилые участки, повреждения, сучки или иные недостатки;
для формирования обрешетки приобретаются обрезные доски;
вся древесина должна быть хорошо обработана антисептиками и антипиренами.

Важно! Допускается наличие сучков, но их длина не может быть больше, чем 1/3 толщины используемого бруса.

Правила расчета

Чтобы сделать стропильную систему двухскатной крыши надежной и качественной, предварительно уделяется много внимания грамотным расчетам. Они должны затрагивать все элементы будущей конструкции:

Расчет нагрузки. На любую систему влияет два вида нагрузки. Постоянные будут регулярно воздействовать на конструкцию, а сюда относится вес от кровельного покрытия крыши, обрешетки, теплоизоляционного материала, гидроизоляции, доборов и материалов для отделки, используемых для мансарды. Обычно такая нагрузка равна 40 кг/м. кв. Переменные нагрузки могут обладать разной силой, так как к ним относится ветер, воздействие снега и интенсивность осадков. Для расчета нагрузки умножается ветровая нагрузка конкретного региона на специальный поправочный коэффициент.
Определение угла наклона. Крыша с двумя скатами может обладать разным углом наклона, причем определяется он используемым кровельным материалом. Если монтируется мягкая кровля, то для нее выбирается наклон в пределах от 5 до 20 градусов, или металлочерепицы варьируется от 20 до 45 градусов.
Расчет снеговой нагрузки. Зимой на крыше может скапливаться большое количество снега. Чтобы не возникало никаких проблем с конструкцией, каркас должен выдерживать эти нагрузки. Для расчета требуется вес снега умножить на поправочный коэффициент.
Определение . Промежуток между этими элементами обычно выбирается в пределах от 60 до 100 см, а окончательный выбор зависит от кровли и веса крыши.
Определение . Для этого рекомендуется пользоваться стандартной теоремой Пифагора.
Определение сечения стропил. На этот параметр влияет несколько важных факторов: нагрузки на крышу, вид используемых материалов, длина стропильных ног, а также шаг между ними.

Важно! При расчете нагрузок дополнительно учитывается возможность возникновения шторма или торнадо, так как если дом располагается в регионе, где могут появляться такие нагрузки, то делается для крыши запас прочности, читайте подробнее: .

Виды стропил

Перед непосредственными работами по созданию двускатной крыши своими руками следует сделать специальный план, в котором будет содержаться чертеж и раскладка всей конструкции. При этом учитывается, какие стропила будут применяться, так как могут использоваться виды:

. Подходят для небольших строений. Их установка заключается в фиксации ноги к несущей стене сооружения, а также к коньковому прогону. Особенностью использования этих элементов является то, что на стропильные ноги воздействует распирающее усилие, а для снижения этого влияния используются затяжки. Они могут быть сделаны из древесины или металла.
Наслонные. Подходят для крыши, обладающей любой формой и размерами. Наслонная конструкция используется совместно со стойками и лежнем. Лежень укладывается параллельно закрепленному мауэрлату, поэтому на него переходит определенная часть нагрузки. Это позволяет приклонить друг к другу ноги стропил, которые дополнительно поддерживаются стойкой.
Комбинированные. Они применяются при использовании необычных конфигураций двускатных крыш.

После определения основных параметров конструкции, начинается расчет нужного количества материала. Далее можно приступать к непосредственному созданию стропильной системы.

Монтаж конструкции

Стропильная система двухскатной крыши своими руками создается только после предварительного формирования чертежей и планов. Схема будущей контракции должна быть четкой и правильно рассчитанной. Для этого рекомендуется пользоваться специальными компьютерными программами.

Важно! При наличии денежных средств допускается обратиться в специализированные строительные компании для правильного расчета.

Монтаж стропильной системы двускатной крыши делится на последовательные этапы:

К стенам строения . Его монтаж производится по всей их длине. Если дом сделан из бревна, то мауэрлат выступает в качестве его верхнего венца. Если для строения выбран ячеистый бетон или кирпич, то монтируется он сверху несущей стены по всей ее длине. Требуется сращивать мауэрлат, для чего брусья запиливаются под прямым углом и соединяются болтами. Крепиться он может со смещением на сторону стены или по ее центру. Укладка производится на слой гидроизоляции, для чего обычно используется рубероид.
Создание стропильных ферм. Для этого допускается на крыше заняться установкой брусьев или сформировать конструкцию на земле, после чего она поднимается на крышу. Часто выбирается второй вариант, так как на крыше дома выполнять работы затруднительно. Но для поднятия сделанной конструкции придется пользоваться спецтехникой. Перед соединением ног стропил проверяется правильность их размеров и расположения.
. Сформированные пары поднимаются на крышу, после чего укладываются на мауэрлат. Для грамотного выполнения работы делаются снизу ног специальные запилы. Процесс начинается с торцов крыши, располагающихся противоположно друг к другу. Для получения идеального результата при установке элементов применяются временные крепежи. Между зафиксированными парами натягивается веревка, делающая монтаж последующих элементов упрощенным. Монтируются все стропильные ноги, причем проверяется правильность шага между ними. Далее устанавливается специальная опора конька. Все дополнительные элементы, используемые в стропильной системе, фиксируются вырубкой и скобами. Допускается удлинять стропильные ноги при необходимости.
Установка конька. Он создается с помощью грамотного соединения сверху всех стропильных ног. Для его формирования применяются разные методы, причем допускается для этого пользоваться опорным брусом или можно работать без него. Если используется брус, то допускается накладывать конек на него или применять метод врубки.
Стропильная система считается сделанной, но чтобы она была прочной и надежной, требуется капитально закрепить все элементы, поэтому устраняются все временные крепежи, на место которых применяются качественные изделия для фиксации всех частей системы.
Монтаж обрешетки. Данная конструкция предназначается для легкого перемещения по крыше, а также служит основанием для укладки кровли. Ее вид и параметры зависят от выбранной кровли. Сплошная обрешетка создается, если выбирается мягкая кровля. имеет расстояние между досками в пределах 35 см. Для или шифер этот параметр равен 44 см.