Поэтапное возведение крыши. Крепление стропил к балкам перекрытия — нюансы опирания стропильной системы. Техника выполнения работ
Прочности несущих систем кровли необходимо уделять особое внимание, поскольку от этого зависит защита здания от непогоды. Ошибки, допущенные при креплении стропил к балкам, чреваты большими неприятностями, вплоть до ремонта крыши или даже ее демонтажа и создания нового каркаса. Стропильные балки - это незаменимая часть всей конструкции крыши. Их изготавливают из древесины и металла, в продаже также имеется балка жб стропильная.
При разработке проекта кровли и при ее создании учитывают множество факторов, создающих нагрузки на стропильные конструкции, среди них:
- вес покрытия и других элементов кровельного «пирога»;
- сила ветра;
- наибольшая возможная толщина снега на крыше;
- наличие оборудования и других нагрузок на каркас.
К основным элементам кровельной конструкции, на которые ложится больше всего нагрузок, относятся:
- стропильная система или ферма;
- составные балки.
Безусловно, качество материала, из которого производятся вышеперечисленные материалы, имеет огромное значение, но не менее важным является прочность и надежность соединения элементов крыши между собой.
Двутавровые деревянные балки
Двутавровые деревянные балки - это конструктивный материал, который применяют для строительства зданий по каркасной технологии, а также для устройства перекрытий. У них отсутствуют недостатки, присущие древесине, а благодаря наличию двутаврового сечения достигнуты высокие прочностные характеристики. Стыковка двутавровых балок производится при помощи плотницкого инструмента.
Способы крепления стропил к стенам
На сегодняшний день основные варианты установки стропил и крепления их к стенам домов следующие:
Крепежные детали для стропил
Для сборки стропильной конструкции используют деревянные элементы и металлические изделия. К деревянным крепежам относятся: бруски; треугольники; нагели и т.д.
Металлические крепежные детали – это гвозди, болты, стальные уголки, шурупы, шпильки, хомуты, скобы, специальные устройства для стропил, называемые салазками или ползунками и многое другое.
Крепления для балок WB используют при монтаже несущих балок для деревянных конструкций при постройке домов из дерева. Его преимущество заключается в том, что не требуется врезка в балку, а крепление выполняется при помощи гвоздей, шурупов или анкерных болтов.
Способы крепления стропил к мауэрлату
Наиболее распространенным способом крепления стропил в нижней части считается их соединение с мауэрлатом (читайте: " "). Несмотря на его популярность, выполнить качественно такую работу получится не у каждого строителя, а это не может не отразиться на прочности и надежности крыши.
До того, как крепить стропила к балкам мауэрлата внизу стропильной ноги делается специальный вырез. Устанавливать без этого стропила нельзя, поскольку при малейшей нагрузке плоская грань бруса соскользнет с поверхности балки. Что касается выемки в мауэрлате, то делать ее или нет, зависит от материала его изготовления.
В случае применения древесины твердых лиственных пород, специалисты рекомендуют делать в балке надрез – она вместе со сделанной в стропильной ноге прорезью будет создавать упорный замок. Когда мауэрлат изготовлен из хвойной древесины, прорези делать нежелательно, так как они приведут к ослаблению конструкции. От способа, каким выполнено крепление балок к мауэрлату зависит состояние кровли в разных погодных условиях (прочтите ещё: " ").
Соединение балки со стропильной ногой
Крыша дома под действием на нее нагрузок стремится разъехаться в стороны и вниз. Чтобы этого не допустить, используют различные конструктивные решения, препятствующие смещению элементов каркаса кровли.
Так было придумано вырезание выемок в ноге стропил, которое можно выполнить с помощью таких соединений как:
- зуб с одним упором;
- зуб с шипом и упором;
Крепление стропил к мауэрлату, смотрите на видео:
Врубку с одним зубом используют, когда у крыши большой угол уклона. Это означает, что крепление стропил к балкам перекрытия производится под углом больше 35 градусов. В ноге вырезают зуб с шипом, а в балке для входа шипа создают гнездо. При этом глубина выемки не может быть более 1/3 или 1/4 части толщины балки, в противном случае происходит ослабление элемента. Врубку производят, отступив от края балки 25 – 40 сантиметров, тогда удастся избежать вероятности сколов. Чтобы не допустить сдвига соединения в бок, одинарный зуб необходимо создавать вместе с шипом.
Врубку с двойным зубом выполняют для пологих кровель, когда угол между элементами соединения не превышает 35 градусов, ее выполняют одним из таких способов:
- два шипа;
- упор без шипа;
- упор, дополненный шипом;
- соединение по типу замка с двумя шипами и другие варианты.
Для обоих зубов глубина врезки обычно одинаковая. Но в ряде случаев первый дополненный шипом зуб врубают на 1/3 толщины балки, а второй – на 1/2.
При создании крыш встречается такой способ устройства стропил, когда соединяют стропильные ноги и деревянные потолочные балки перекрытия, но его используют редко. В данном случае в ноге вырезается зуб-упор так, что одна из его плоскостей ложится на плоский край балки, а другая плоскость упирается в запил, сделанный глубиной в 1/3 часть толщины балки. Для надежности помимо врубки выполняют дополнительное соединение при помощи хомутов, болтов, проволочных петель или полосок металла.
Соединение стропил на коньке крыши
В настоящее время в сфере строительства при создании стропильной системы используется 3 способа соединения стропил на коньке:
- соединение встык;
- установка на коньковый прогон;
- крепление внахлест на коньковый прогон.
Чтобы понять, какой вариант предпочтительнее, необходимо разобраться, как их выполняют.
Соединение встык . Верхнюю часть ноги стропила обрезают под углом, который равен углу наклона кровли и упирают ее в другую стропильную ногу, на которой также выполнена обрезка только в противоположном направлении. Такую работу выполняют согласно предварительно выполненному шаблону. В ряде случаев для обеспечения в упоре большего напряжения, обрезку выполняют при проведении монтажа, при этом пропил делается через оба бруска, в результате чего две плоскости плотно прилегают одна к другой. Затем стропила между собой соединяют при помощи длинных гвоздей.
Когда используется данный способ, для дополнительного крепления применяют металлическую или деревянную накладку – ее устанавливают при помощи болтов или забивают гвозди в месте стыка.
Установка на коньковый прогон . Этот способ во многом похож на предыдущий метод. Отличие заключается в монтаже коньковой балки. Подобная отличается надежностью, но ее не всегда можно использовать, поскольку здесь требуется дополнительный монтаж опорных балок и тогда чердаком не очень удобно пользоваться.
Этот вариант позволяет выполнять работу по установке каждой пары стропильных ног непосредственно на месте без предварительных работ и применения шаблонов. Верхний край ноги в данном случае упирается в коньковую балку, а нижний - на мауэрлат.
Крепление внахлест на коньковый прогон . Выполнение работ проходит аналогично предыдущему варианту, только верхний стык стропил осуществляется внахлест. Они соприкасаются вверху не своими торцами, а боковыми сторонами. Крепежными элементами являются болты или шпильки.
Ремонт стропильной конструкции
Частный дом эксплуатироваться может не один десяток лет и часто возникает ситуация, когда необходимо отремонтировать элементы стропильной конструкции. Состояние каркаса крыши и кровельного покрытия необходимо постоянно контролировать, поскольку их разрушение приводит к большим неприятностям. При обнаружении дефектов надо принимать экстренные меры.
Проблема: начал загнивать конец стропильной ноги , опирающийся на мауэрлат. В такой ситуации на перекрытие чердака помещают бревно, оно должно опираться на несколько балок (установка балок перекрытия должна быть надежной). Под ремонтируемую стропильную ногу подкладывают подкосы – надо, чтобы они упирались в бревно. Между крайним подкосом и местом загнивания расстояние должно превышать 20 сантиметров. После того, как поврежденный отрезок удален путем выпиливания, на его место монтируют предварительно подготовленный вкладыш.
Проблема: в середине стропильной ноги обнаружено гниение древесины . С целью усиления стропильной конструкции по обеим сторонам поврежденного элемента прибивают деревянные накладки из досок толщиной 50-60 миллиметров. Гвозди для крепления забивают по их краям в неповрежденную часть стропила.
Проблема: поврежден мауэрлат . Когда это незначительный участок, специалисты советуют установить подкосы с прикрепленной к ним при помощи скоб стропильной ногой. Подкосы монтируют с опорой на неповрежденную часть мауэрлата. В том случае, если область повреждения мауэрлата значительна, тогда к стропильной ноге прибивают накладку из досок, их в свою очередь крепят в новый мауэрлат, устанавливают который немного ниже поврежденного. Монтируют дополнительный мауэрлат в стену с использованием штырей, при этом выполняют в соответствии проекта.
Проблема: в стропильной ноге появилась трещина , в результате чего произошел прогиб кровли. Для проведения ремонта надо заготовить 2 доски, одна из них станет отжимной стойкой, а вторая - для нее опорой. Опорную доску крепят перпендикулярно несущим балкам перекрытия чердака. Отжимную стойку устанавливают на ранее закрепленную опору и подводят ее под прогиб ноги. Между концом отжимной стойки и опорной доской вбивают 2 клина один навстречу другому. Их продолжают забивать, пока прогиб не будет устранен. На место, где располагается трещина, накладывают две доски, длина которых не менее, чем на метр превышает размер поврежденного участка. Их закрепляют болтами. Затем клинья выбивают, убирают опорную доску и временную стойку.
Проблема: требуется усиление стропильной системы , поскольку новый кровельный материал тяжелее прежнего. Для этого увеличивают основное сечение стропил, наращивая его досками. Какую величину необходимо нарастить (но не более 5 сантиметров) определяют при помощи расчетов (читайте также: " "). Прокладку и стропильную соединяют с использованием гвоздей.
Если вы сейчас подошли вплотную к вопросу выбора конструкции стропильной системы, первым делом вам нужно решить, как именно вы будете передавать нагрузку от крыши – к дому. Например, в классической схеме устройства стропильной системы стропила равномерно опирают концами на стены или мауэрлат, по всему периметру или с двух сторон, смотря какая форма скатов. Но нередко сегодня стропила крепят прямо на балки перекрытия чердака, а не на мауэрлат, и у такой технологии есть свои ценные преимущества.
А как правильно установить стропила крыши на балки перекрытия, какие существуют технические решения и как выполнять такие узлы крепления – мы сейчас расскажем.
Конечно, строительство крыши с мауэрлатом более понятно и логично, т.к. такой способ практикуется уже очень давно и изучен, а вот опирание стропил на балки вам нужно изучить, и так много полезной информации, как предоставляет наш сайт, вы не найдете нигде.
Но когда нужна такая стропильная систему и к чему такие сложности, спросите вы? Смотрите, подход незаменим, когда:
- у строительного объекта достаточно хрупкие стены и на них сложно уложить мауэрлат;
- на старом доме заново перестраивается крыша, а лежень уже старый;
- стропильная система достаточно сложна и ей необходимы промежуточные опоры, а внутри дома таких нет;
- для того, кто строит дом, этот метод сам по себе кажется более приемлемым.
А еще настоящую мансардную крышу трудно представить без опоры стропил прямо на балки за пределами стен:
Убедили? Поверьте, у такой технологии столько же преимуществ, как и у классической.
Как создать надежное основание для стропил?
Первый шаг, который вам нужно сделать – построить прочное основание для таких стропил. Например, если у балок перекрытия нет никакой подпорки (хотя бы в виде промежуточной стены дома), тогда стропильные фермы на ней нужно организовывать только по принципу висячих. Если же опора есть, стропила можно смело опирать прямо на балку без каких-либо вспомогательных элементов.
Говоря простым языком, если балка в чердачном перекрытии установлена надежно и имеет свои опоры, то на нее можно установить и стропила, а если всего этого нет, тогда стропила есть смысл крепко соединить с самими балками и подвесить как единую систему. В противном случае перед строительством крыши вам нужно подпереть балки изнутри помещения, для чего существует три разных строительных способа:
- Самая простая классическая подпорка состоит из затяжки, одной подбалки и подкосов. Затяжка подвешивается посередине. Такие подвесные системы применяются сегодня чаще всего при больших пролетах.
- Двойная подпорка состоит из затяжки, подвесок, двух подкосов и ригеля, который служит распоркой между досками.
- Существует даже тройная подпорка, которая представляет собой отдельные три подвесные системы, или одну двойную подвесную систему и одну простую. Это уже сложная стропильная система.
Вот как выглядят такие системы:
Идеально, если вы также сможете рассчитать такие балки на прогиб и растяжение, насколько они готовы удерживать на себе всю крышу. Для этого существуют специальные онлайн-калькуляторы и формулы, хотя также будет достаточно для собственного спокойствия пригласить опытного плотника.
Способы соединения стропил с балками
Итак, у вас есть два основных пути:
- Установить сначала балки перекрытия, вмонтировав их в стены, тем самым создав наслонную стропильную систему.
- Собрать стропильные фермы на земле и поднять на крышу готовыми, при этом нижняя затяжка ферм будет одновременно служить опорой-балкой для будущего чердачного перекрытия.
В каждом из этих способов есть свои плюсы-минусы, но способы крепления используются разные – для ферм обычно идет крепление металлическими или деревяннымми пластинами, а для сборки на крыше – скалывание и врубка на шип.
Висячие стропила: затяжка и балка в одной роли
Если речь идет о небольшом строительном объекте, как гараж, баня или бытовка, то достаточно просто изготовить стропильные фермы на земле, и уже потом поднять их на стены постройки, закрепив на специальных штырях мауэрлата. Здесь балки перекрытия – неотъемлемая часть самих ферм, и этот тот самый случай, когда затяжка в ферме служит также опорой чердачного перекрытия.
А вот как это реализуется на практике:
А вот о вариантах, когда стропила именно опираются на балки перекрытия, а не создают с ними единую систему, мы разберемся сейчас детальнее.
Наслонные стропила: опора на балки в нескольких точках
Вот современный мастер-класс строительства классической крыши для мансарды, в которой стропила опирают на балки перекрытия прямо на крыше, а не строят фермы на земле:
Здесь балки перекрытия – уже не часть единой стропильной фермы, а самостоятельный элемент, на который опирается вся стропильная система. Причем опирание происходит не только по бокам балки, но и по всей ее длине.
Как установить стропильные ноги на балки перекрытия?
Как только балки перекрытия будут готовы к установке на них стропил, приступайте к изготовлению всей остальной конструкции и соединению стропил с балками.
Для соединения стропильной ноги с балкой ее конец обрезают под нужным углом, либо делают более сложную врубку на шипы. Давайте рассмотрим оба таких варианта.
Соединение стропила с балкой без врубки
Можно обойтись без врубки, если задействовать потом крепежные элементы – это нормальное решение. Итак, чтобы сделать простой срез на стропилах, изготовьте шаблон:
- Шаг 1. Возьмите строительный угольник и приложите его к доске.
- Шаг 2. Отметьте место реза на верхушке стропила.
- Шаг 3. При помощи столярного транспортира нарисуйте параллельную линию первому пилу поперек стропила. Эта линия поможет вам определить линию от веса на краю здания.
Вот как это выглядит на практике:
Изготовить такие стропила намного проще, чем для врубки. Главное – правильно определить угол наклона крыши и правильное место будущего среза:
В итоге в жизни такая конструкции выглядит вот так у двускатной крыши:
Виды врубки стропильной ноги в балку перекрытия
Сама конфигурация крепления больше зависит от угла наклона ската. Например, для крыши с крутыми скатами, где снеговая нагрузка – небольшая, вы можете применить крепление с одинарным зубом. При методе одинарного зуба часто изготавливают дополнительные шипы, который помогают стропилам не двигаться под нагрузками. А под такой шип уже нужно будет гнездо в балке.
Но, наверняка вы знаете, что любые такие места способны ослабить балку, а поэтому их глубина должна быть не более чем 1/4 толщина балки и не ближе, чем на 20 см от края балки (чтобы не образовался скол).
А вот если у вас крыша с уклоном менее 35 градусов, тогда есть смысл использовать двойной зуб, ведь такое крепление позволяет достичь высокой прочности узлов. Как и в предыдущем варианте, вы можете дополнить двумя шипами.
При таком методе у каждого зуба может быть как одинаковая глубина, так и разная. Например, первый зуб вы можете врубить только на 1/3 толщины опорной балки, а второй уже – наполовину:
Суть в том, что две стропильные ноги в конструкции с опиранием на балки закрепляются затяжкой. Но, если концы этих ног будут скользить, тогда целостность затяжки будет быстро нарушена. Чтобы предотвратить такое скольжение, вставлять, вернее, врубать стропильную ногу в самую затяжку необходимо при помощи зуба – с шипом или без него.
В процессе врубания стропила в конец затяжки нужно максимально отодвинуть зуб. Если же вам необходимо усилить крепление таких стропил, тогда используйте двойной зуб. Еще один момент: сами зубы могут быть разной величины.
И, наконец, желательно прикрутить конец стропильных ног при помощи скрученной проволоки, чтобы ветер не мог сорвать такую крышу. В качестве проволоки лучше возьмите оцинкованную, и закрепите ее одним концом к стропильные ноге, а другим – в костыль, который предварительно закладывают в кладке стены на расстоянии 30-35 см от верхнего края.
Вот хороший пример аккуратной врубки стропила на затяжку, которая одновременно служит балкой перекрытия уже в четырехскатной крыше:
Металлический крепеж для такого узла все равно необходим, потому что врубка сама по себе не может удержать стропильные ноги под нагрузкой.
Виды крепежных элементов для узловых соединения с балкой
Давайте рассмотрим способы соединения стропила с балкой перекрытия:
Одно из самых надежных – это болтовое соединение, где используется комплект из болта, гайки и шайбы. Итак, делайте все шаг за шагом:
- Шаг 1. На выступающем конце балки с ее тыльной стороны сделайте треугольный вырез так, чтобы его гипотенуза оказалось под углом таким же, как угол наклона стропил.
- Шаг 2. Вот под этим же углом запилите нижнюю часть стропильной ноги.
- Шаг 3. Установите стропила резом прямо на балку и зафиксируйте гвоздями.
- Шаг 4. Теперь выстрелите сквозное отверстие для болта.
- Шаг 5. Наденьте болт и зафиксируйте узел гайкой.
Еще один вполне приемлемый вариант – закрепить стропило и балку специальным металлическим крепежем:
А вот пример изготовления деревянного крепежа для такого же узла:
По возможности зафиксируйте такие стропила на балках кованой проволокой на специальном анкере, который монтируется в стену.
Дополнительная конструкция «стул» для подпорки стропил на балках
Порой установка стропил на балки перекрытия представляет собой достаточно сложную затею, в которой сами балки на все 100% служат опорой для всей крыши, и важно все это провернуть максимально грамотно.
Для того, чтобы сама стропильная а практике оказалась достаточно прочной и надежной, в качестве опорных элементов используется так называемый «стул». Это те стропильные детали, которая связывают между собой все элементы, и в разрезе действительно все это выглядит, как четыре ножки табуретки:
По сути, «стул» – это подкосы, которые поддерживают прогон на всю его высоту. Т.е. такой «стул» обычно содержит в себе вертикальные стойки, наклонные стойки и короткие подкосы. Своим нижним концом стойки стул врубается в нижний пояс стропильной системы или лежит перпендикулярно, либо сразу же – в балки перекрытия. Такие стулья также есть разных видов, в зависимости от того, опираются они на прогоны-балки или прямо на стропила.
Вот хороший пример из этой серии:
А вот это уже пример необычной конструкции стропильной системы, в которой сами стропила опираются на балки перекрытия на вдоль, а поперек, и хороша видна структура так называемых стульев-подпорок:
Комбинированная система: чередуем опирающиеся стропила
Сегодня практикуется и такой вариант крыши, которая состоит из несколько особо прочных ферм, расположенных на расстоянии 3-5 метра друг от друга, и промежуток между ними заполняют строительными парами.
Говоря простым языком, на крыше устанавливают несколько мощных главных ферм, две или три, и они на себе удерживают весь прогон. А уже в пространстве между главными фермами на такие прогоны опираются обычные стропила, по более простой схеме.
Т.е. здесь на балки перекрытия опираются далеко не все стропила, а лишь некоторые, а остальные опираются на мауэрлат. Таким образом замечательно распределяется вся нагрузка! И концепция такой системы проста: главные фермы делаются по схеме висячих стропил, а второстепенные стропильные ноги – по принципу наслонных, опираясь при этом уже только на лежень:
По сути, весь секрет такой комбинированной системы в том, что здесь прямо на треугольные шарнирные арки укладываются наслонные стропила. Таким хитрым путем из висячих стропил полностью исчезают изгибающие напряжения, и остаются только растягивающие. А это говорит о том, что здесь можно существенно уменьшить сечение стропильных элементов. Другими словами – сэкономить!
Как вы уже наверняка догадались, в вашем случае способ опирания стропил на балки перекрытия будет зависеть от того, какой объект вы строите: гараж, баню, дачный домик или целый загородный комплекс. В любом случае все эти методы проверены, активно применяются сегодня на практике и заслуживают внимания не меньше, чем более привычное использование классического мауэрлата.
Технология по созданию кровельного покрытия с двумя наклонными наружными стенами одна из наиболее популярных в мире. Она дает возможность по максимуму защитить строение от всевозможных атмосферных осадков, а также создать достаточно большое чердачное помещение. Однако, несмотря на простоту сооружения такой крыши, для множества строителей-любителей возведение данной конструкции становится непростой задачей. Как на этапе проектирования, так и при монтаже большинство допускают довольно серьезные ошибки, что непосредственно влияет на долговечность и гидроизоляционные функции крыши. Давайте детально разберёмся, с чего нужно начинать сооружение этой кровельной конструкции, а также узнаем главные секреты её монтажа.
Выполнение замеров
Выполнение замеров является первым и одним из главных этапов создания двускатной (щипцовой) крыши, поэтому к нему нужно подходить не менее серьезно, нежели к самому монтажу. Правильные и тщательные замеры называют главными условиями разработки качественного проекта с минимальными огрехами, кроме того, на этом этапе проводятся первичные расчеты необходимого материала и его количества.
Замеры выполняют в несколько этапов. Сперва необходимо определить общие размеры пространства, которое следует накрыть крышей, и его форму. Для этого замеряют длину каждой из стен по наружной стороне. После этого замеряют толщину каждой из стен, а также определяют наличие центральной опоры. Это необходимо для того, чтобы на этапе проектировки определиться с типом стропильной системы, а также выявить способны ли несущие конструкции выдержать вес всей кровельной конструкции. Собранные данные нужно обязательно проверить несколько раз, так как только в таком случае удастся обезопаситься от возможных ошибок при разработке проекта.
Важно! Выполнять замеры крыши на основе ранее созданного проекта здания не стоит, так как в процессе возведения стен могли быть допущены серьезные отклонения.
Разработка проекта
После тщательных замеров можно приступать к следующему, не менее важному шагу - созданию проекта будущей крыши. Ко всем предстоящим математическим расчетам нужно подходить с особой внимательностью, так как погрешности могут привести к неправильной форме конструкции, к её деформации и даже разрушению в процессе эксплуатации.
На этом этапе нужно определиться с таким важными характеристиками как:
- вид и шаг стропил;
- угол наклона конструкции;
- высота крыши;
- форма.
Стропильные системы бывают двух типов
: висячие и наслонные.
Висячие стропила
опираются только на две крайние точки, которыми зачастую являются наружные стены. Такой тип выбирается в случае небольшого здания, в котором отсутствуют центральные несущие стены. Наслонные стропила
конструируют только в том случае, когда существует возможность создать дополнительную опору между основными несущими стенами. Такая система является более выгодным вариантом, так как она зачастую требует меньше материалов, а общий вес крыши при этом и её нагрузка на фундамент уменьшается в разы.
Оптимальный шаг стропил (от 600 до 1800 мм) зависит от типа кровельного материала и сечения стропильных ног, которые могут варьироваться в зависимости от предназначения и размеров здания: от 40х150мм (легкие хозяйственные постройки) до 100х250 мм (дома с большой квадратурой). Рассчитать наиболее оптимальное взаимоотношение этих показателей можно при помощи специальных строительных таблиц, утвержденных государственными архитектурными инспекциями.
Угол наклона и высота крыши зависят от множества факторов, но следует учитывать климатические особенности региона и необходимость в дополнительном чердачном помещении. Если сооружение возводится в регионах с сильным ветром, то угол стараются уменьшить до 30°, в условиях обильных атмосферных осадков и суровых снежных зим его максимально увеличивают вплоть до 60°, чтобы снизить общее давление на конструкцию.
Оптимальная форма зависит от потребности в дополнительном мансардном пространстве
. С этой целью можно спроектировать крышу как в виде правильного треугольника с небольшим чердачным помещением, так и ломаную двухскатную конструкцию с увеличенной мансардой под обустройство дополнительной комнаты. Влияет на угол и тип кровельного материала.
Во время проектирования будущего строения нужно обязательно определиться с типом материала, который будет использован в дальнейшем, а также его возможную нагрузку на фундамент и несущие стены. Для этого необходимо рассчитать вес и количество всех деревянных элементов, кровельного материала, утеплителя и прочего.
Для этих целей обязательно нужно пользоваться специальными строительными таблицами, так как только при их помощи можно определить самое выгодное взаимоотношение между типом и количеством материала для обустройства крыши, толщиной несущих элементов и надежностью будущей конструкции. Однако к данным расчетам нужно подходить только после определения шага, сечения стропил и прочих особенностей.
Видео: основы постройки стропильной системы
Важно! Если вы не обладаете необходимыми техническими навыками для самостоятельного проектирования крыши, обратитесь в специализированные проектные организации, так как только в таком случае можно быть уверенным в безопасности будущего строения.
Подготовка материалов и инструментов
Сооружение двускатной крыши начинают с подготовки необходимых материалов и инструментов. Это нужно для того, чтобы ускорить возведение конструкции, а также соблюсти все меры безопасности при монтаже. Для этого всё необходимое нужно тщательно осмотреть на предмет полной исправности и функциональности.
Для данного вида работ понадобятся следующие инструменты:
- молоток;
- деревянная либо резиновая киянка;
- гвоздодер;
- несколько строительных уровней разной длины;
- отвес;
- деревянная либо пластиковая рейка длиной около 1,5 м;
- рулетка не менее 5 метров;
- электроинструменты - дрель, шуруповерт, лобзик, рубанок, пила и сопутствующие расходные материалы;
- ножовка;
- стамеска;
- не менее 2 раздвижных стремянок достаточной длины;
- мебельный степлер.
Необходимые материалы:
- металлические уголки для крепежа стропил;
- строительные скобы;
- саморезы по дереву, гвозди и анкера для крепежа деталей между собой;
- балки для укладки мауэрлата;
- балки для стропил;
- бруски для создания наружной обрешетки.
Отдельное внимание стоит уделить деревянным материалам, так как они являются основой будущего сооружения. Для строительных нужд пользуются специально подготовленной и высушенной древесиной . Лучше всего, если для этих целей будут использованы хвойные породы - они обладают высокой прочностью, но в то же время необходимой легкостью и простотой в обработке. В случае, если приобретенные вами материалы не будут обладать достаточно идеальными формами, их обязательно нужно привести в нужное состояние при помощи рубанка и прочих инструментов, что поможет облегчить их последующий монтаж.
Важно! Для монтажа пригодна древесина с влажностью не выше 18%, так как со временем она может деформироваться и нарушить конструкцию. Чтобы обезопасить себя, приобретенный материал нужно обязательно предварительно просушить естественным путем на протяжении нескольких недель.
Чтобы придать древесине нужную долговечность и пожаробезопасность, её необходимо обязательно обработать специальными химическими растворами . К ним относятся антисептики, а также жидкости, обеспечивающие дереву влагостойкость и низкую горючесть. Сегодня на рынке существует масса производителей и наименований такой продукции, однако обратить свое внимание рекомендуем исключительно на средства комплексной защиты. Они дают возможность придать древесине нужные характеристики с минимальным количеством технологических циклов.
Вне зависимости от типа стропильной системы, монтаж крыши следует начитать с закрепления мауэрлата
- верхнего крепежного пояса, к которому непосредственно монтируются стропила. В строениях из сруба его роль играют верхние бревна, расположенные по контуру сооружения, в кирпичных же зданиях - это специально сооруженная конструкция. Её роль играет толстый квадратный брус размером от 50х150 мм до 150х150 мм, который крепится по верху стены по всему периметру здания. Главной его задачей является равномерное распределение нагрузки крыши на несущие стены и фундамент.
Монтаж мауэрлата начинают с предварительной прокладки металлических шпилек с резьбой диаметром не менее 12 мм в верхней части стен. Шаг между шпильками должен составлять около 100-150 мм. С помощью них брус будет прикрепляться к несущим конструкциям, при этом следует позаботиться о том, чтобы после монтажа мауэрлата высота крепежа не превышала 20-30 мм.
Далее в балках необходимо просверлить дрелью отверстия, после чего плотно закрепить их шпильками при помощи гайки. Между мауэрлатом и стеной необходимо обязательно проложить гидроизоляционный слой из и рубероида, гидробарьера и т.п. В кирпичных зданиях роль мауэрлата может играть монолитная бетонная балка с вмонтированными шпильками из стали, однако данная конструкция значительно сложнее в монтаже.
Знаете ли вы? Такой кровельный материал, как профнастил, впервые появился на свет в 1820 году. Его изобрел Генри Палмер - известнейший британский архитектор и инженер.
Монтаж каркаса (стропильная система, нога)
После прикрепления мауэрлата можно приступать к монтажу стропильной системы. Процесс начинают с укладки лежней
, которые являют собой деревянный брус с сечением 150х150мм. Он монтируется на перекрытие потолка с шагом в 1 м, но зачастую в зависимости от условий это расстояние может нивелироваться. В последующем лежни становятся основой для опорных стоек крыши. После этого можно приступать к монтаже стропильной фермы. Она являет собой сборную конструкцию из разнообразных элементов в виде треугольника и изготавливается зачастую из бруса (стропильной ноги) размером 50х150 см.
Конструируется стропильная ферма из отдельных треугольников одинаковых по форме. К их созданию в большинстве случаев приступают на земле. Для этого из отдельных стропильных ног изготавливают шаблон, по которому конструируют остальные части стропильной фермы. После этого каждый из элементов поочередно поднимается и монтируется к мауэрлату на равной отдаленности друг от друга. Чтобы придать стойкость и надежность ферме на стропильных ногах и мауэрлате, выполняют специальные запилы, которые придают всей конструкции максимально возможную жесткость.
Монтаж каркаса выполняют двумя путями.
При первом элементы стропильной фермы закрепляются поочередно, начиная от одной стороны и заканчивая другой. При втором, к мауэрлату крепятся крайние части стропильной системы, после чего между ними равномерно монтируются остальные. Все деревянные материалы закрепляются между собой при помощи металлических уголков.
Важно! В случае нехватки длины деревянного бруса при монтаже каркаса крыши, её можно увеличить. Для этого используют метод сращивания либо шиповый способ удлинения балок.
Видео: монтаж стропил
Установка конькового бруса
Для придания надежности будущей крыши, её необходимо усилить при помощи конькового бруса. Это специальная деревянная балка, которая крепится к внутренней части крыши в месте скрепления стропильных ног между собой.
Его монтаж можно выполнить двумя путями. В первом случае, брус закрепляют после монтажа основных элементов стропильной системы.
Во втором - он становится основой для всего каркаса. Для этого монтируются крайние элементы стропильной фермы, после чего они связываются между собой коньковым брусом, далее крепятся центральные элементы стропильной фермы.
Для улучшения жесткости конструкции, в месте соединения стропильных ног делают специальные запилы по форме конькового бруса
. Дополнительно усиливается скрепление деревянных деталей между собой при помощи металлических уголков.
В последующем коньковый брус становится основой для прикрепления опорных стоек.
Возможная установка ригеля
В случае отсутствия возможности закрепить центральные опорные стойки для сокращения действия распорной силы на мауэрлат, необходимо установить специальные строительные стяжки, называемые ригелями. Их роль играет деревянный брус с сечением 50х150 мм, однако эти размеры в зависимости от условий и типа здания могут варьироваться.
Крепят ригель между стропильными ногами со стороны крыши на расстоянии 1 метра от конька параллельно к основанию всей конструкции. В качестве крепежа следует использовать гвозди или саморезы, для улучшения жесткости всей конструкции брус можно дополнительно укрепить при помощи металлических уголков.
Усиление кровли
Чтобы придать двускатной крыше стойкость, надежность и долговечность, её дополнительно усиливают. Для этих целей используют центральные стойки, подкосы, раскосы, затяжки, диагональные завязи
. Для их изготовления пользуются брусом любого сечения, но лучше всего для этих целей подойдут балки 50х150 мм.
Центральная стойка монтируется одной стороной в зоне конькового бруса, а другой - к лежню, перпендикулярно к основанию здания возле каждой пары из стропильных ног. Крепят её при помощи саморезов или гвоздей и дополнительно усиливают металлическими уголками. Основная задача центральной стойки заключается в уменьшении общей нагрузки на крышу и перераспределении её на мауэрлат, а далее на фундамент и стены. Особо важно это при обустройстве зданий шириной более 8 метров.
Важно! Упор центральной стойки обязательно должен приходиться на несущую стену, в противном случае, во время эксплуатации конструкция может обрушиться.
Раскосы являются обязательным элементом длинных крыш, их задачей является снижение нагрузки всей конструкции на фронтонные балки. Для монтажа раскосов пользуются брусом максимально возможного сечения, однако для этих целей подойдут и остатки стропильных ног. Раскосы крепятся следующим образом: одна сторона балки должна упирать в угол фронтона, другая к центральной балке.
Подкосы, затяжки и диагональные завязи служат дополнительным усилением крыши, которое особо важно в регионах с продолжительными периодами снегопадов. Затяжки скрепливают каждую пару стропильных ног у основания. Они дают возможность им не разъезжаться во время эксплуатации.
Подкосы придают дополнительной жесткости крыше. Крепят их к каждой паре стропильных ног по обеи стороны. Одна сторона подкоса должна плотно прилегать к основанию центральной балки, а вторая к центру стропила либо ближе к коньку. Диагональные завязи монтируются следующим образом: нижняя сторона балки должна крепиться к низу одного стропила, а вторая к средине следующего.
Видео: усиление стропил затяжками и раскосами
После обустройства надежной основы крыши можно приступать в обрешетке конструкции. Она играет роль дополнительного каркаса, к которому будет крепиться кровельный материал.
Обрешетка состоит из контр и обрешеточного бруса.
Контр брус крепится по контуру стропил, после этого поверх него закрепляется обрешеточный. Для обрешетки лучше всего подойдет брус с сечением 50х60 мм, а её шаг зависит от типа кровельного материала. Например, для металлочерепицы он должен составлять около 350 мм, для профнастила и шифера - около 450 мм.
В случае мягкой кровли обрешетка должна быть двойной. Первый слой изготавливается из досочек диаметром не более 25 мм и шириной около 140 мм, с зазором между ними около 10 мм. Второй слой должен быть по максимуму сплошной и без всяких зазоров, поэтому для этих целей пользуются влагостойкими деревянными плитами диаметром не менее 10 мм.
Для выведения влаги из-под кровельного материала в обрешетке обустраивают вентиляционными отверстия. Для этого на каждой стороне необходимо предусмотреть по 2-3 воздушных канала шириной около 5 см. Начинаться они должны с нижней части свеса, а заканчиваться как можно выше.
Укладка пароизоляционной мембраны, утеплителя, гидроизоляции
Для защиты материала обрешетки от конденсата, необходимо позаботиться о специальной гидроизоляционной пленке либо мембране . У каждого из этих материалов есть свои плюсы и недостатки. Мембраны являются наиболее оптимальным выбором для жилых помещений. В отличие от простых пленок, они обладают высокой долговечностью, стойкостью к ультрафиолетовому излучению, а также способны пропускать пар из помещения наружу, однако их цена довольно высока.
Гидроизоляционная пленка является более дешевым материалом, нежели мембрана, однако менее долговечным. Зачастую её укладывают в нежилых помещениях (сарае, гараже и т.д.). Укладка влагозащитных материалов производится перед обрешеточным и контр брусом, непосредственно к стропилам. Для этого пользуются мелкими гвоздиками либо мебельным степлером.
Для обустройства в чердачном проеме жилой комнаты крышу дополнительно утепляют. С этой целью пользуются исключительно минеральной ватой, так как любые разновидности пенопласта для внутренних теплоизоляционных работ строго запрещены. Укладывают утеплитель изнутри чердачного помещения, в проем между стропилами. По необходимости для теплоизоляционных материалов конструируют специальный каркас. Толщина слоя утеплителя в зависимости от климатических особенностей региона может отличатся. Например, в условиях умеренного климата он должен составлять не менее 100-150 мм.
Поверх минеральной ваты следует устелить шар из пароизоляционной мембраны. Это даст возможность защитить утеплитель от скопления в нем конденсата. Далее поверх утеплителя следует сконструировать обрешетку из деревянных брусков или алюминиевых профилей, после чего закрыть его гипсокартоном либо деревянными строительными плитами.
Знаете ли вы? История шифера началась в 1901 году, благодаря Людвигу Гатчеку. В этом году австрийский ученый впервые запатентовал способ изготовления кровельных плит из асбестоцемента.
Установка капельников
Следующим этапом в обустройстве двухскатной крыши является установка капельников. Они необходимы для того, чтобы защитить карнизы и конек от попадания влаги во время дождя либо таяния снега. Капельники являют собой систему из металлических пластин и гибких плит.
Пластины крепятся к обрешетке крыши гвоздями, в зоне конька и карниза с нахлестом не менее 50 мм. После этого к пластинам прикрепляется гибкая плита, которая улучшает не только функциональные способности капельника, но и влияет на эстетичность. По необходимости капельник может выводиться в водосточный желоб, однако монтировать его следует только лишь после кровельного покрытия.
Видео: установка капельника
Монтаж покрытия
Завершающим этапом монтажа двускатной крыши является обшивка каркаса кровельными материалами. На современном рынке существует масса разновидностей данного покрытия: шифер, битумная черепица, профнастил
и прочее. Наиболее бюджетным вариантом является обычный волнистый шифер
, проверенный поколениями и десятилетиями, однако главный его минус - достаточно большой вес.
Представителями средней ценовой категории можно назвать кровлю из металла либо ондулин
. Битумная черепица является наиболее дорогостоящим типом покрытия. Кроме дополнительной дорогостоящей подкладки вместо обрешетки, она требует создания монолитного слоя из деревянных плит.
Выбор оптимального типа покрытия зависит не только от размера бюджета. Прежде всего следует обратить внимание на общий наклон крыши. При угле конструкции в 20° и менее наиболее оптимальным вариантом являются плоские кровли из битумной черепицы. Небольшой угол крыши способствует задержке талых и дождевых вод на её поверхности, поэтому обеспечить надежную защиту перекрытий от атмосферной влаги сможет только монолитный кровельный материал с герметичными швами.
При угле конструкции более 20° используют шифер, металлочерепицу, профнастил или ондулин на выбор. Такие материалы зачастую не имеют тщательно прогерметизированных швов, однако достаточно высокий угол крыши способствует максимально быстрому оттоку влаги от её поверхности.
Знаете ли вы? Битумная черепица появилась на свет благодаря американцу Генри Рейнольдсу. В 1903 году он впервые предложил нарезать рулонный кровельный рубероид на отдельные небольшие куски прямоугольной или шестигранной формы для облегчения его монтажа.
Крепление конька
После монтажа кровельного материала устанавливают конек. Этот аксессуар необходим для того, чтобы защитить верхний стык между двумя скатами крыши от атмосферных осадков.
Конек представляет собой металлический либо пластиковый уголок длиной коло 2 метров с шириной каждой из сторон в 150-200 мм. Крепят его к обрешеточным балкам с нахлестом в 100-200 мм. Для этого используют специальные саморезы с большой шляпкой либо кровельные гвозди, расстояние между крепежами должно составлять около 100-150 мм.
2
раза уже
помогла
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!
Все больше людей стремятся воплотить в жизнь сокровенную мечту – выбраться из многоэтажной городской застройки в собственный дом. Приобретенный загородный участок быстро превращается в строительную площадку. И, в соответствии с природным менталитетом большинства российских мужчин, работы по возведению нового жилища очень часто проводятся собственными силами. Причем , многие из самодеятельных мастеров вовсе не обладают большим опытом в этой сфере, учатся буквально на ходу, ищут полезную и достоверную информацию в доступных источниках, в том числе – на страницах интернет-ресурсов , посвящённых строительству. Надеемся, что наш портал окажет им серьезную помощь в этом вопросе.
Итак, после того как на надёжном фундаменте подняты стены дома, необходимо, не затягивая с этим, переходить к созданию крыши и настилу кровельного покрытия. Вариантов здесь может быть множество. И одним из наиболее часто применяемым является двускатная конструкция крыши. Она не столь сложна в расчетах и монтаже, как некоторые другие, то есть с ней должен справиться даже начинающий строитель. Поэтому тема настоящей публикации - строительство крыши частного дома своими руками на примере двускатной стропильной системы с
Следует сразу оговориться, что в статье не дается готового «рецепта». Целью ставится продемонстрировать принципы проведения расчета двускатной крыши и последовательность ее возведения. А обладающий соответствующей сметкой мастер должен уже привести полученные рекомендации к своим, конкретным условиям строительства.
Общие сведения о конструкции двускатных крыш
Базовый принцип конструкции двускатной крыши, наверное, понятен уже исходя из ее названия. Кровля такой крыши образует две плоскости, сходящихся по линии конька, и опирающиеся на длинные стены дома (по карнизным линиям). С торцевых сторон крыша ограничивается вертикальными фронтонными стенками. Как правило, и по линии карнизов, и по фронтону кровельное покрытие несколько выпускают наружу, за пределы здания в плане, чтобы образовывались свесы, предохраняющие стены от прямого попадания атмосферных осадков.
Чаще всего скаты имеют симметричную форму. Прибегают иногда и к асимметрии, когда скаты расположены под разным углом к горизонту и, соответственно, отличаются и своей длиной. Но это - отдельные случаи , и в рамках настоящей публикации рассматриваться не будут.
Высота крыши в коньке, то есть и крутизна скатов могут сбыть разными – все зависит от планируемого использования чердачного помещения, архитектурной задумки хозяев, разновидности применяемого кровельного покрытия.
Двускатные крыши доказали свою высокую надежность . А относительная простота конструкции и делает их столь популярными среди частных застройщиков.
Внешнее сходство двускатных крыш вовсе не означает единообразие конструкции их стропильных систем. Вот как раз в этом вопросе могут быть существенные различия, зависящие как от размеров здания, так и от его конструктивных особенностей.
По принципу строения стропильные системы двускатных крыш можно разделить на две группы:
- Если стропильные опираются на внешние стены здания и соединяются между собой в коньковом узле, то такая система называется висячей.
Для придания дополнительной жесткости такой конструкции стропильные ноги каждой пары усиливаются горизонтальными затяжками (схватками). Могут применяться и вертикальные стойки с опорой на балки перекрытия, или диагонально установленные подкосы.
- В том случае, когда конструкция дома предполагает наличие капитальной стены внутри здания, часто применяют наслонную стропильную систему. Название говорит само за себя – ноги «наслоняются» на стойки, которые, в свою очередь , опираются на лежень, проложенный по верхнему торцу капитальной внутренней стены. Причем , эта стена может располагаться как по центру, так и со смещением от него. а для крупных строений в качестве опор могут применяться и две внутренних стены. Несколько примеров наслонных систем показаны на иллюстрации ниже.
- Впрочем, нередко используется и своеобразный «гибрид» обеих систем. Стропила в этих случаях, даже без наличия внутренней перегородки, также получают опору на центральную стойку в коньковом узле, которая, в свою очередь , опирается на мощные балки перекрытия или на горизонтальные затяжки между стропильными ногами.
В любой из систем, особенно в тех случаях, когда стропильные ноги имеют значительную длину, применяются дополнительные элементы усиления. Это необходимо для исключения вероятности прогиба бруса или даже его перелома под действием нагрузок. А нагрузки здесь будут испытываться немалые. Прежде всего, это статическая, обусловленная весом самой стропильной системы, обрешетки , кровельного покрытия и его утепления, если оно предусматривается проектом. Плюс к этому – большие переменные нагрузки, среди которых на первое место выходят ветровая и снеговая. Поэтому стремятся для стропильных ног предусмотреть необходимое количество точек опоры, чтобы не допустить возможной деформации.
Некоторые их элементов усиления показаны на схемах конструкции стропильной системы:
На иллюстрации выше показан пример наслонной стропильной системы:
1 - Мауэрлат. Обычно это брус, жестко закрепленный на верхнем торце внешних стен здания. Он служит опорой и основанием для закрепления нижней части стропильных ног.
2 - Лежень. Брус, закреплённый на внутренней перегородке строения.
3 - Стойка (другое название – бабка). Вертикальная опора, идущая от лежня к коньковому прогону.
4 - Коньковый прогон. Брус или доска, связывающая центральные стойки и служащая основанием для закрепления верхних концов стропильных ног.
5 - Стропильные ноги.
6 – Подкосы. Это дополнительные элементы усиления, посредством которых можно уменьшить свободный пролет стропильной ноги, то есть создать для нее дополнительные точки опоры.
7 - Обрешетка , которая должна соответствовать выбранному кровельному покрытию.
Цены на крепления для стропил
крепления для стропил
В системах висячего типа усиление производится установкой горизонтальных затяжек (поз.7), которые жёстко связывают противоположные стропильные ноги, и тем самым снижают распирающую нагрузку, действующую на стены здания. Таких затяжек может быть и несколько. Например, одна устанавливается в нижней части, ближе к уровню мауэрлата или даже практически вровень с ним. А вторая – ближе к коньковому узлу (е е часто еще называют ригелем).
При большой длине стропил бывает необходимо применить еще и вертикальные стойки (поз. 3) или диагональные подкосы (поз. 6), а нередко – оба этих элемента в комплексе. Опорой для них могут служить балки перекрытия (поз. 9), как показано на иллюстрации.
Следует правильно понимать, что показанные схемы – это вовсе не догма. Бывают и иные конструкции стропильных систем. Например, нередко применяется крепление нижней части стропильных ног не к мауэрлату, а к вынесенным за границы стен дома балкам перекрытия. Таким образом, сразу задается необходимый
В крышах больших по площади домов могут применяться и более сложные схемы. Например, стропила связываются дополнительными продольными прогонами, которые, в свою очередь, опираются на вертикальные стойки или на подкосы. Но браться за создание таких сложных систем, не имея хорошо наработанного опыта в этой сфере – вряд ли разумно. Поэтому ограничимся рассмотрением строительства довольно простых по конструкции двускатных крыш.
Проведение расчетов параметров двускатной крыши
Возведение стропильной системы и обустройство на ее основе кровли всегда должно начинаться с проведения необходимых расчетов . Какие же задачи при этом ставятся?
- В первую очередь, необходимо разобраться с соотношением «высота конька - крутизна скатов крыши».
- После этого появится возможность точно вычислить длину стропильных ног, как «чистую», так и полную, то есть с учетом планируемых карнизных свесов.
- Длина стропил и предполагаемый шаг из установки дадут возможность определить сечение материала, подходящего для их изготовления, с учетом предполагаемых нагрузок на крышу. Или, наоборот, исходя из имеющегося материала выбрать оптимальный шаг и расставить дополнительные точки опоры - установкой элементов усиления, о которых говорилось выше.
Перечисленные параметры позволят максимально точно составить схему и чертеж стропильной системы, правильно расположить все ее элементы. По имеющейся схеме будет намного проще рассчитать, сколько и какого материала потребуется для проведения монтажа.
- Потребуется узнать общую площадь скатов кровли. Это необходимо для приобретения кровельного материала, гидро — и пароизоляционных мембран, утеплителя, если планируется термоизоляция крыши. Кроме того, параметр площади важен и для определения количества материала для обустройства обрешетки под выбранное кровельное покрытие.
Чтобы в ходе изложения порядка проведения расчетов было понятнее, основные величины схематично показаны на иллюстрации ниже:
Д - ширина дома (размер фронтонной его стены);
Вк - высота крыши в коньке над плоскостью мауэрлата или балок перекрытия, в зависимости от того, к чему будут крепиться нижние концы стропильных ног;
а - угол крутизны скатов крыши;
С - рабочая длина стропильной ноги, от конька до мауэрлата;
ΔС - удлинение стропильной ноги для формирования планируемого карнизного свеса;
Ш - шаг установки стропильных ног.
Начнем рассмотрение перечисленных выше вопросов по порядку.
Соотношение крутизны скатов и высоты конька крыши
Эти две величины – тесно взаимосвязаны. И к их расчету можно подходить с различных сторон, принимая за исходные те или иные критерии.
- Например, хозяева видят свой дом с высокой крышей, чем-то отдаленно напоминающей готический стиль архитектуры. Понятно, что при таком подходе резко возрастает высота кровли в коньке и, соответственно, и крутизна скатов. Правда, при этом следует не забывать, что такие крыши испытывают максимальные ветровые нагрузки, за счет своей выраженной «парусности». А вот снег на таких скатах задерживаться практически не будет. Так что стоит изначально учесть эти два фактора. Возможно, для закрытой от ветров местности, но с преобладанием снежных зим, такой вариант станет вообще наиболее приемлемым.
Выражено крутые скаты и высокий конек – снег на такой крыше вообще не задерживается, но зато воздействие ветра становится максимальным
Но не забываем и про то, что чем длиннее стропильные ноги, тем сложнее в обустройстве будет сама система, которая потребует немало усиливающих деталей.
- Другим соображением сделать крышу повыше очень часто становится желание иметь функциональное чердачное помещение, вплоть до оборудования в нем полноценной жилой комнаты.
Для мансардного помещения, безусловно, предпочтительнее ломаная стропильная система. Но если все же планируется двускатная, то немало пространства съедают угловые зоны по линии соединения стропил мауэрлатом. Приходится увеличивать крутизну скатов (см. выше).
Правда, и здесь может быть приемлемое решение. Например, мауэрлат расположен не на уровне перекрытия, как в «классическом» варианте, а на боковых стенах, которые намеренно подняты над перекрытием на определенную высоту. Тогда и при большой крутизне скатов, и без особого усложнения конструкции системы, магнон добиться весьма просторных помещений мансарды.
Цены на металлочерепицу
металлочерепица
Кстати, именно такой вариант и будет рассматриваться ниже, когда рассказ пойдет уже о проведении монтажа стропильной системы.
- Бывает, что владельцы будущего дома, наоборот, принимают решение о минимальных углах крутизны кровли. Это может быть вызвано сооружениями экономии материалов, отсутствием необходимости полезной площади на чердаке, особенностями местных условий – например, очень ветреной, но не особо снежной местностью.
Правда, при таком подходе нельзя забывать, что у любого кровельного покрытия есть определённые нижние границы крутизны скатов. Например, если планируется укладка штучной черепицы, то необходимо обеспечить угол крутизны не менее 20, а для некоторых моделей – даже 30 градусов. Так что если в планах уже есть то или иное кровельное покрытие, следует соотнести его характеристики с высотой и крутизной крыши.
Итак, как проводится расчет . В качестве неизменной величины – константы у нас выступает ширина дома по фронтонной стене (Д ). Используя известную тригонометрическую формулу, несложно отыскать высоту (Вк ), отталкиваясь от планируемой крутизны скатов (угол а ).
Вс = 0,5 ×Д × tg a
Понятно, что для расчета симметричной двускатной крыши берётся половина ширины здания, то есть 0,5 ×Д.
Еще один нюанс. При расчётах по данному соотношению за высоту принимается разница высот точки конька и плоскости мауэрлата. То есть далеко не всегда подразумевается превышение над чердачным перекрытием - это следует иметь в виду.
Упомянутая формула заложена в предлагаемый калькулятор.