каркасный дом стропильная система двухскатной крыши
Двускатная крыша своими руками
Двускатная кровля распространена в частном строительстве очень широко. Благодаря устойчивой форме она хорошо противостоит даже сильным ветрам и защищает от осадков, которые быстро удаляются самотеком. Направленная вверх вершина придает устремленный в небо вид в отличие от плоского покрытия, делающего здание приземистым. Двухскатная крыша своими руками — задача непростая, но выполнимая. Наша инструкция поможет справиться с ней быстро и без ошибок.
Конструкция двускатной крыши
В основе ее находится стропильная система — каркас, который воспринимает усилия от собственного веса, кровельного покрытия, снеговой и ветровой нагрузки. Стропила расположены парами и связаны между собой коньком, прогонами, обрешеткой.
Основные компоненты стропильной системы:
Чаще всего стропильная система изготавливается из дерева атмосферной сушки II-III сорта. Сырую использовать нежелательно из-за склонности к кручению и растрескиванию. В качестве крепежа при сборке применяются гвозди, болты, скобы, накладки, скользящие опоры под усадку. Возможно также изготовление каркаса из металлических профилей, но в частном строительстве металлоконструкции применяются редко из-за более высокой цены и сложности монтажа.
Если чердак предполагается использовать под мансарду, при устройстве двускатной крыши между стропилами укладывается утеплитель с защитой от влаги и пара. В этом случае по стропилам сначала монтируется контробрешетка, которая обеспечивает вентиляцию и отведение конденсата, а затем обрешетка.
Угол наклона скатов
Уклон двускатной кровли в строительстве задается на этапе проектирования. Конструкции с углом до 30° считаются пологими, 30-45° — со средним уклоном, 45-60° — крутыми.
На выбор наклона скатов определяющее значение оказывают:
Наиболее универсальный угол наклона двускатной кровли — 20-45°.
Существуют еще разноуклонные крыши, где каждый скат расположен под своим углом. Но такие системы нужно использовать очень аккуратно, поскольку в плане архитектуры они достаточно нестандартные, а монтаж их сложнее, чем симметричных конструкций.
Как рассчитать угол
Наклон ската применяется при расчетах элементов стропильной системы. Он определяется в градусах или процентах, поэтому нужно провести некоторые математические действия.
Двускатная крыша в разрезе представляет собой равнобедренный треугольник (если скаты одинаковые). Ее условно можно разделить на 2 прямоугольных треугольника. Одна из сторон Н — высота до уровня конька, другая L — половина пролета дома. Они измеряются по готовым стенам и фронтону. Требуется рассчитать длину стропила B, которую можно найти исходя из тригонометрических формул.
Тангенс угла ската относительно горизонтали:
По таблице Брадиса или помощью с инженерного калькулятора находим соответствующее значение угла в градусах. Например, высота крыши 3 м, ширина дома 9 м, половина пролета 9/2=4,5 м.
Этому тангенсу соответствует угол 34°, то есть крыша имеет средний уклон. Можно использовать функцию косинуса и посчитать длину стропила как B= L / соs 34° = 4,5/0,829=5,42 м.
Также информация об угле наклона нужна, чтобы сориентироваться в кровельных материалах.
Для расчета длины стропил ( и проверки) можно воспользоваться вторым способом — теоремой Пифагора:
B²=H²+L²= 9+20,25=29,25, откуда B =√29,25=5,41 м — длина стропила (без свеса).
Чтобы исключить попадание осадков на стены, нужно добавить не менее 40 см для свеса. Получаем для своего здания минимальную длину стропил 5,81 м при угле наклона ската 34°. Для удобства можно принять B=6 м, чему соответствует стандартная доска.
Виды стропильных систем
В зависимости от конструктивного решения стропила могут быть наслонными, висячими или комбинированными. При подборе схемы нужно учитывать размеры пролета и наличие внутренних несущих стен.
Устройство стропильной системы двускатной крыши
Наслонная стропильная система
Этот вид конструкций представляет собой стропильные ноги, опирающиеся на наружные и внутренние стены. Балки как бы «наслоняют», при этом в системе отсутствуют горизонтальные распирающие усилия, которые воспринимаются только капитальными опорами.
Вариант простейшей наслонной системы
За счет меньших напряжений «наслонная» система имеет более простую и дешевую конструкцию. Мауэрлат может укладываться как по периметру здания (если стены недостаточно прочные), так и отдельными участками — коротышами по 60-70 см в местах опирания стропил.
Для усиления системы и уменьшения прогибов используются прогоны, подкосы, стойки. Они перераспределяют напряжения, что позволяет уменьшить сечение несущих элементов.
В коньковом узле стропила соединяются внахлест или встык. Дополнительно устанавливаются накладки на болтах или нагелях.
В зданиях, сложенных из бруса или бревен, роль мауэрлата играет верхний венец. В него врубается нижний конец стропил, который дополнительно закрепляется с помощью проволочных скруток или скоб.
Соединение стропильной ноги с мауэрлатом при помощи вырубки и гвоздей
Наслонные системы собираются на высоте по месту. Все элементы монтируются последовательно. Для временной фиксации используются различные приспособления типа подпорок или прикрученной к фасаду доски. Ускоряет сборку укладка прогона (конькового бруса) перед монтажом стропил.
Подвижный способ крепления стропилы и мауэрлата
Преимущества наслонных конструкций — возможность сборки без грузоподъемных механизмов, меньшие усилия в системе и как следствие, применение пиломатериалов небольшого сечения. Недостаток — при пролетах от 6,5 м нужна внутренняя несущая стена.
Висячие стропила
В отличие от наслонной системы этот вид применяется при отсутствии промежуточной капитальной опоры и достаточно большом пролете (от 6 до 14 м). Усилия в нижнем поясе возникают значительные, поэтому вводятся дополнительные элементы — горизонтальные затяжки или ригели, вертикальные бабки с опиранием на затяжку.
Очень часто висячая система сочетает функции перекрытия, то есть нижние балки используются как основа для потолка или пола. При пролетах до 5 м стропила соединяются затяжкой, более 6 м — добавляются усиливающие ригели, свыше 9 —конструкция включает дополнительные наклонные и горизонтальные связи. Отдельный фрагмент крыши из стропил, затяжки и связей называется фермой.
Стропильные ноги, скреплённые ригелем
Крупные секции собираются на земле. Их поднимают на крышу с помощью механизированных устройств и устанавливают на мауэрлат. Предварительно по поверхности стены устраивается подкладка из гидроизоляционных материалов.
Схема шарнирной фермы с подвеской и подкосами
Поскольку ферма — жесткий элемент, крепление к коньковому брусу более сложное, чем при наслонном варианте. Здесь применяется врубка с усилением накладками из дерева или металла.
Иногда обе системы комбинируются. Между фермами, установленными с шагом 3-4 м, монтируются наслонные стропила. Это несколько упрощает и удешевляет строительство.
Преимущества висячих конструкций — высокая несущая способность, возможность перекрывать большие пролеты без промежуточных опор. Недостаток — сложное изготовление и монтаж.
Проектирование и расчет двускатной кровли
Если вы решили самостоятельно построить крышу, требуется выполнить достаточно много расчетов. Для упрощения задачи в интернете есть специальные программы-калькуляторы. При ваших исходных данных они выдадут результат в виде раскладки всех элементов и списка (спецификации) основных строительных материалов.
Чтобы рассчитать крышу самостоятельно, вам понадобится следующая информация:
Если предполагается укладка гидроизоляции, утеплителя и контробрешетки, их нужно тоже включить в расчеты. Для климатических условий России рекомендуемая толщина теплоизоляции 100-200 мм.
Далее рисуется схема (чертеж) фасада здания с размерами, план кровли, раскладка элементов стропильной системы. Теперь можно посчитать, сколько и каких пиломатериалов потребуется, а также листов покрытия, утеплителя, паро- и гидроизоляции (нужно учитывать нахлест).
По окончании определяется количество крепежных изделий, накладок, антисептических средств и т.д. Все результаты занесите в таблицу. Покупать материалы рекомендуется с запасом 10-15%. Расчет висячей системы (ферм) лучше заказать у специалистов.
Как сделать двухскатную крышу: пошаговая инструкция с фото
Работа включает несколько этапов:
Пиломатериалы должны быть хорошо высушенными. Их хранят в штабелях под навесом или накрывают в непогоду пленкой, брезентом.
Подготовка
Если стены сложены из штучных материалов — блоков, кирпича, — рекомендуется устроить армированный пояс по периметру здания из железобетона. Это позволит собрать конструкцию воедино и выровнять поверхность под укладку мауэрлата.
На этом же этапе в свежий раствор замуровывают шпильки сечением 10 мм из оцинкованной стали. Начинать нужно от углов, шаг закладки — 60 см. Впоследствии на них будет насаживаться мауэрлат и закрепляться гайками.
Для исключения контакта древесины с бетоном устраивается гидроизоляция — поверхность армопояса промазывается горячим битумом и накрывается 2 слоями рубероида.
Укладка мауэрлата
В брусе просверливаются отверстия в тех местах, где из стен выступают шпильки. Мауэрлат укладывается на поверхность стены ближе к ее внутренней стороне, чтобы избежать сноса во время сильного ветра.
Брусья нужно выровнять по горизонтали. Можно вставить прокладки или стесать выступающие части.
Допускается укладывать мауэрлат не целиком на стену, а отдельными сегментами непосредственно под стропила. При кирпичных или бетонных стенах дополнительно используется крепление металлическими накладками, деревянными пробками и скобами, изогнутой арматурой.
По длине брус стыкуется косым или прямым замком. Угловые соединения запиливаются «в лапу» и крепятся к стене анкерами (шпильками).
Установка конькового бруса
В высших точках кровли укладывается прогон, который крепится к стойкам и лежню металлическими уголками и накладками. Шаг стоек 3-5 м.
Можно изменить последовательность и начать с установки стропил по торцам здания, но тогда придется крепить каждую пару балок раскосами или досками. В случае, когда имеется готовый прогон, сборка проходит быстрее и качественнее.
Монтаж конькового бруса
Монтаж стропил
Заготовку стропил лучше проводить по шаблону. В нижней части вырезается паз для опирания на мауэрлат. Глубина запила — не более 1/3 ширины доски.
2 вида крепления стропил к мауэрлату
Если для стропил пиломатериалы придется сращивать, используется соединение внахлест или с накладками. Рекомендуется делать стык на расстоянии не менее 1 м от точек опор, желательно примерно на 1/3 длины стропила. В центре соединять доски нельзя, поскольку в середине действует максимальный изгибающий момент, и балка может прогнуться в самом ослабленном месте.
Сборка стропил начинается от фронтонов. Сначала выставляются первые и последние фрагменты, затем натягивается шнур и производится разметка. Шпильки не должны попадать в места опирания, чтобы не создавать проблем с врубкой. Читайте подробно про крепление стропил к мауэрлату в отдельной статье.
Крепятся стропила с соседними элементами с помощью упоров, подкосов и стяжек. Важно прочно зафиксировать систему в пространстве.
Крепление обрешетки
Основа для укладки кровельного покрытия изготавливается из досок, реек, плит ОСП или влагостойкой фанеры. Выбор материала зависит от вида покрытия:
Доски или рейки укладываются перпендикулярно стропилам. В каждом месте крепления прикручиваются двумя саморезами. Обрешетка дополнительно придает стропильной системе жесткость и устойчивость.
Заключение
Двухскатная крыша своими руками — это возможность сэкономить на работе наемных строителей. Для качественного результата нужно сделать предварительный расчет, выбрать оптимальную схему стропильной системы и провести монтаж в соответствии с технологическими требованиями.
Устройство двухскатной крыши в каркасном доме
Вы знаете, что крыша в каркасном доме несет не только функцию защиты от внешних факторов, но и отвечает за внешний облик всего здания? По опыту скажу, что правильно рассчитанная и смонтированная двухскатная крыша в каркасном доме придает всему дому благородный и эстетический вид.
В зависимости от выбранного типа крыши, можно увеличить жилое пространство за счет мансардного этажа. Или же сформировать функциональное техническое помещение на чердаке дома.
Я более 10 лет занимается возведением каркасных домов в Московской области. А это мои завершенные проекты.
Плюсы и минусы двухскатной кровли
Крыша каркасного дома, которая формируется при помощи двух скатов обладает рядом преимуществ, облегчающих монтаж и увеличивающих скорость работ. Такую конструкцию имеет большинство домов именно за счет своих положительных качеств.
К плюсам такой системы возведения относятся:
Формирование пирога двухскатной кровли
Слои кровельного пирога зависят от типа чердачного помещения. Будет чердак теплым или же там будет размещаться мансардный этаж – критерии, по которым определяются слои и их количество.
Если предполагается устройство условно «холодного» чердака, то я ограничиваюсь утеплением перекрытия дома.
Наличие в доме «теплого» чердачного помещения или мансардного этажа, влечет за собой утепление скатов кровли.
Утеплять скат можно как снаружи, так и изнутри чердачного помещения, но порядок устройства слоев остается неизменным:
1. К нижней части стропил крепим сплошную подшивку (нижнюю обрешетку).
2. Поверх обрешетки монтируется пароизолирующая пленка, на которую укладывается утеплитель. Утеплитель укладываем так, чтобы он заполнил все пространство между стропил.
3. Верх утеплителя защищаем гидроизолирующей мембраной, которую фиксируем брусками контробрешетки. Такая конструкция обеспечит создание вентилируемого зазора. Поверх контробрешетки устанавливается обрешетка, на которую монтируем финишное кровельное покрытие.
Тип верхней обрешетки напрямую зависит от вида кровельного покрытия. Для гибких и рулонных материалов дополнительно устраиваются плоскости из листов ОСП, ДВП или цементно-стружечных плит. Под шифер, штучную черепицу или металлочерепицу достаточно монтажа обрешетки с прозором.
Подводя итог, скажу, что пирог двухскатной кровли выглядит следующим образом (снизу вверх):
Подробнее о пироге кровли я рассказывал здесь
Тщательного расчета и подбора требует утеплитель. Если помещение будет жилым, а кровельное покрытие – метеллочерепица, требует учитывать звукоизолирующие свойства утеплителя. Это делается для того, чтобы избежать акустического эффекта во время дождя или града.
Посмотрите, как я со своей бригадой возводим каркасные дома в подробных фоторепортажах
Мы не делаем секретов, показываем вам весь процесс строительства каркасного дома по шагам.
Стропильная система крыши из двух скатов
Устройство каркаса двухскатной крыши может проводиться по двум направлениям. Это либо система ферм, либо вариант с устройством наслонных или наклонных стропил.
Выбор того или другого варианта опять же исходит из функциональности чердачного помещения. При «холодном» варианте – фермы, во всех иных случаях – стропила.
Когда формируется стропильная система каркасного дома двухскатной крыши, я использую следующие элементы:
Создание уклона двухскатной кровли
Выбор уклона кровли зависит от региона строительства (снеговая и ветровая нагрузки), а также от типа кровельного покрытия. Функционал чердачного (мансардного) помещения также играет роль. Минимальный угол, а это 12 градусов – для необслуживаемого чердака. Максимальный – 60 градусов для всех видов конструкций.
В зависимости от кровельного материала угол наклона я выбираю следующим образом:
Для нормальных эксплуатационных характеристик следует принимать оптимальный угол, а это 35 – 45 градусов. В этом случае возможно устройство мансарды. Снег не будет задерживаться на крыше. Применять можно любой кровельный материал.
Формирование угла наклона провожу с помощью стропильных ног. После определения угла наклона, первую пару стропил собираю на земле и фиксирую угол при помощи ригеля. Впоследствии эта сборка может служить кондуктором (шаблоном) для сборки других пар стропильных ног.
Еще один способ, который применяется мной при строительстве, выглядит так. На перекрытии устанавливается коньковый брус, который опирается на подпорные стойки. При этом учитывается высота потока в мансардном этаже. Обычно высота установки бруса составляет 2,8 – 3,25 м. Стропильная нога опирается на коньковый брус и на мауэрлат (обвязочную балку). Зафиксировав этот элемент, получаю угол наклона. При этом, если ширина здания составляет 6 м, а коньковый брус будет установлен на высоте 3 м, то мы получим угол наклона 45 градусов. Таким образом, меняя высоту конька будет меняться угол наклона.
Монтаж стропильной системы (пошагово)
Монтажу (сборке) стропильной системы предшествует тщательный подбор материала. Для стропил, конькового бруса, стоек, я выбираю предварительно высушенную древесину. Использовать материал естественной влажности можно только на обрешетке. В качестве крепежных элементов я использую гвозди и скобы, а также металлические уголки и пластины. Саморез можно применить в конструкциях обрешетки. Стропильная система каркасного дома двухскатной крыши может быть собрана самостоятельно, но в случае четкого следования инструкциям.
1. Разбивка. Монтаж стропильной части, как правило, я провожу после окончания монтажа верхнего перекрытия. После этих работ начинаю разметку под установку мауэрлата и конькового бруса.
2. Мауэрлат. Монтаж мауэрлата провожу при помощи анкеров к верхней обвязке стены. Материалом для мауэрлата служит брус с размерами 150*100 мм.
3. Стойки конькового бруса. В качестве стоек конькового бруса использую брусы сечением 100*100 мм. Согласно сделанной разбивки монтирую первый брус на мауэрлат фронтонной стены, закрепляя перфорированным уголком. Вторым по очереди креплю последний брус на противоположной стороне. Между брусами натягиваю шнур, по которому буду ставить остальные стойки. Шаг стоек варьируется от 2 до 3 м.
4. Конёк. Сверху стоек устанавливаю коньковый брус, который также имеет сечение 100*100 мм. Крепить стойки и брус между собой можно перфорированными пластинами и уголками.
5. Стропила. После монтажа конькового бруса можно приступить к установке стропильных ног. Перед установкой выполняю разметку мест крепления стропил. Разметку наношу как на мауэрлат, так и на коньковый брус. Шаг стропил беру 600 мм между центрами бруса стропильных ног.
Первоначально провожу замер длины стропильной ноги от центра конькового бруса до балки обвязки. Длину после бруса обвязки продлеваю на 50 см, чтобы можно было организовать свес. В месте пересечения стропильной ноги и мауэрлата делаю в стропилах запил. Таким образом обеспечивая посадочное место стропильной ноги. Крепление стропил к обвязке провожу гвоздями накосую с двух сторон. Дополнительно выполняю крепление с помощью перфорированного уголка. Важно понимать, что именно этот узел несет большую нагрузку при порывах ветра.
Стыковка стропил на коньковом брусе проводится сверху конька. С помощью перфорированных или зубчатых пластин.
6. Ригель. Ригели для усиления стропильных ног креплю ниже уровня конькового бруса с тем расчетом, чтобы можно было сформировать черновой каркас потолка мансарды.
7. Дополнительные стойки. Усиление стропильных ног необходимо проводить в нижней части, где увеличивается нагрузка от снега. На расстоянии 1,5 м от обвязки под каждую стропилу устанавливаю стойки. Впоследствии они впишутся как стеновой каркас двускатной крыши с мансардой. К стропилам стойки закрепляю «ляпухами», которые нарезаются из остатков досок каркаса. Крепление провожу гвоздями. В нижней части стойки опираются на прогон, который я монтирую на балках верхнего перекрытия.
Окончив монтаж стропильной системы, можно приступать к установке обрешетки и дальнейшему обустройству кровли.