Конструкция стропильной системы на двухскатную крышу

Двухскатная крыша является наиболее популярной конструкцией, применяющейся в частном и коммерческом строительстве. Сооружения данного типа сочетают в себе надежность, прочность, простоту и функциональность. Немаловажным фактором является и вполне доступная стоимость проекта. Начинающему застройщику следует учитывать, что стропильная система двухскатной крыши является ее основой, определяющей форму, надежность и долговечность.

Устройство стропильной системы двускатной крыши

Внешне двускатная крыша представляет собой две расположенные под наклоном одинаковые или разные по размеру поверхности, имеющие общее основание в верхней точке. По бокам скатов остаются треугольные пространства – фронтоны. Внутри крыши находятся опорные, скрепляющие и прочие элементы, предназначенные для установки кровельного материала. Все вместе они образуют стропильную систему. Поверх нее укладывается кровельный материал — черепица, профнастил или рулонное покрытие.

Стропильная система имеет такое устройство:

  • Мауэрлат. Прочный брус, который укрепляется по несущим стенам. Служит для равномерного распределения вертикальной нагрузки по стенам дома и удержания кровли от опрокидывания ветром.
  • Стропильные ноги. Представляют собой расположенные наклонно брусы, образующие треугольную структуру кровли. Устанавливаются с интервалом 60-120 см в зависимости от сопутствующих факторов.
  • Лежень. Мощный брус, укладывающийся между противоположными сторонами мауэрлата. Предназначен для опоры промежуточных элементов и нейтрализации распирающего давления стропил.
  • Затяжка. Стягивает основания стропильных ног, не давая им раздвигаться. Применяется в системах висячего типа.
  • Стойки. Устанавливаются вертикально для поддержки конька и передачи его веса на стены дома.
  • Подкосы. Размещаются под стропилами с целью предотвращения их провисания под массой покрытия, снега или находящихся сверху рабочих.
  • Обрешетка. Представляет собой несколько рядов реек, прибиваемых сверху к стропилам. Выполняет функции их стяжки и основы для кровельного материала.
  • Конек. Горизонтально расположенный центральный брус, к которому верхними концами прикрепляются стропильные ноги и скаты крыши.
  • Кобылки. Используются для создания свеса, когда длины конструктивных элементов треугольных ферм недостаточно.

Существует несколько вариантов обустройства стропильной системы, каждый из которых имеет свои отличительные свойства, плюсы и минусы.

Особенности конструкции

Сборка каркаса двухскатной крыши производится из бруса прямоугольного и квадратного сечения. В первом случае используются фрагменты шириной 50-150 мм и высотой 200-250 мм для создания несущих стропил. Квадратный пиломатериал применяется для укладки мауэрлата (200-250 мм) и в качестве опор под горизонтально расположенные фрагменты (100-150 мм).

При проведении расчетов стропил для двухскатной крыши необходимо учитывать такие факторы:

  • прочность породы древесины;
  • несущая способность бруса определенного сечения;
  • максимальный уровень снегового покрова по региону;
  • данные климатической карты относительно направления и силы ветра;
  • угол уклона кровли;
  • вес квадратного метра кровельного материала;
  • масса утеплителя, мембранной пленки и гидроизоляции;
  • высота конька над уровнем земли;
  • сейсмическая активность местности, где проводится строительство.

Между мауэрлатом и плитой перекрытия в обязательном порядке необходимо укладывать слой гидроизоляции для защиты древесины от сырости. Крепить фрагменты каркаса следует только врубками, фиксируя каждый узел дополнительно штырями или гвоздями, пластинами или уголками.

Правильно подсчитать шаг и сечение стропил можно с помощью таблиц и формул, изложенных в СНИП II-26-76. Несколько упростить процесс позволяют онлайн калькуляторы, которые имеются на сайтах строительных компаний. Однако это позволяет получить примерный результат с погрешностью до 20%. Лучше потратить время, собрать и сопоставить данные, сделать грамотный план и чертеж.

Виды стропильных систем двускатной крыши

Размер ската рассчитывается так, чтобы его вынос за пределы стен составлял не менее 80 см. В некоторых случаях он может достигать 200 см, чтобы закрыть крыльцо без обустройства отдельного козырька. Независимо от варианта конструкцию стропил нужно делать симметричной с обеих сторон, а выступающая часть большего ската укрепляется опорами на землю.

В строительстве применяются такие типы стропильных систем:

  • Наслонные. Нижние края стропил жестко крепятся к мауэрлату или верхнему венцу деревянных стен. Сверху крепление осуществляется на конек или брус непосредственно между собой в замок. Такие конструкции являются распорными и безраспорными. Суть состоит в жестком контакте крыши и стен по всему периметру здания.
  • Висячие. Здесь проводится сборка фрагментов треугольной формы, где стропила соединяются с горизонтально расположенной затяжке. Нижняя балка соединяется с мауэрлатом или стенами. Особенность такого вида каркаса заключается в том, что он передает на дом только вертикальную нагрузку, так как процессы растяжения гасит затяжка.

При строительстве домов, в которых основой являются колонны, осуществляется установка конструкций обоих типов. Стропила, расположенные под наклоном, опираются на опоры, а висячие размещаются между ними.

Установка и крепление стропил

Поскольку стропила находятся в наклонном положении, они постоянно испытывают нагрузку, действующую по двум направлениям. Первая вертикальная и стремится согнуть балку. Напряжение нарастает, когда на крышу начинают действовать дополнительные нагрузки в виде ветра, снега и людей. Проблема решается монтажом подкосов, переносящих вес на лежни и мауэрлат. Вторая сила стремится растянуть стропильные ноги по сторонам. Эта проблема характерна, как для висячих, так и наслонных систем. Решить ее можно только с помощью крепкого соединения фрагментов конструкции по периметру здания. Поверхностная фиксация метизами здесь не подходит, их вырвет, так как дерево материал мягкий, или разорвет.

Строители разработали отличный вариант — вырубы в несущем брусе. Это небольшое углубление, в которое вставляется аналогичный по форме выступ смежного фрагмента. Сверху стык закрывается стальными крепежами. Такой способ позволяет системе эффективно противостоять нагрузкам на растяжение и отрыв.

Монтаж стропильной системы своими руками

Инструменты для кровельных работ

Чтобы установить каркас для кровли, нужно иметь минимальный набор бытовых инструментов и уметь ими пользоваться.

  • перфоратор;
  • шуруповерт;
  • молоток;
  • уровень, рулетка;
  • ножовка или мотопила;
  • электродрель;
  • малярная кисть;
  • стальные шпатели;
  • цемент и песок;
  • антипирен, антисептик;
  • гидроизоляционные материалы.

Делать стропильную систему нужно в средствах защиты кожи и органов дыхания. Сборка каркаса проводится на высоте, поэтому нужно продумать вопросы безопасности строителя и людей, находящихся внизу. Необходимо поставить ограждения или повесить предупреждающие знаки.

Стандартная инструкция пошаговой сборки стропильной системы:

  1. Определение таких показателей, как толщина снежного покрова, скорости ветра и сейсмоактивности.
  2. Выведение формулы расчета стропил, составление схемы конструкции.
  3. Выравнивание уровня стен здания с помощью цементного раствора, стесывания или деревянных реек.
  4. Укладывание мауэрлата. Изготовление рамы, которая придает ему способность противостоять растягиванию.
  5. Проведение разметки и укладка лежней.
  6. Наметка точек установки стропильных ног.
  7. Выпиливание фрагментов каркаса.
  8. Монтаж гидроизоляции.
  9. Обработка древесины от насекомых, гниения и возгорания.
  10. Установка лежней.
  11. Размещение стропил в соответствии с разметкой, соединение на конек или между собой.
  12. Монтаж вертикальных элементов.
  13. Установка подпорных стоек.
  14. Обустройство обрешетки.

В заключение проводится проверка качества сборки и устранение дефектов.