Как правильно сделать стропила для двускатной крыши

Крыши зданий представляют собой сложную конструкцию. Основными элементами являются стропила и мауэрлат. Такой элемент возводимой крыши, как мауэрлат, выполняет функции своеобразного фундамента. Он служит опорой всех несущих элементов сооружения. Поэтому требуется правильно и надёжно произвести крепление стропил к мауэрлату, а также к балкам перекрытия.

Основные элементы двухскатной стропильной системы

  • Мауэрлат. Распределяет нагрузку от крыши на стены здания. Изготавливается из прочной и устойчивой к гниению древесины: сосны, лиственницы, дуба. Стандартное сечение — 100*100 или 150*150 мм.
  • Стропильные ноги. Устанавливают на мауэрлат или потолочный венец. Висячие стропильные ноги монтируют на дополнительные балки.
  • Затяжки. Используются для соединения стропильных ног и усиления их жесткости.
  • Коньковые прогоны — опоры для будущего конька. Их устанавливают в местах соединения верхней части стропил.
  • Боковые прогоны (опционально). Придают дополнительную жесткость фермам, усиливают большие пролеты.
  • Стропильные стойки — вертикальные брусья. Место установки зависит от ширины пролета (по центру или же по центру и по бокам).
  • Продольные и диагональные подкосы — опоры для стоек. Необходимы для правильного распределения ветровой и снеговой нагрузки.
  • Лежни — опоры для стоек и фиксации подкосов.
  • Обрешетка — основа для монтажа кровельного покрытия. Ее устанавливают перпендикулярно стропилам.

На фото представлены основные виды стропильных систем двухскатной крыши. Некоторые из них можно собрать своими руками, для устройства других потребуются профессиональные расчеты и монтаж.

Что такое стропила?

Роль стропил в конструкции крыши

Для начала необходимо несколько слов сказать о том, что такое стропила. Так принято называть основной элемент кровельной системы, представляющий собой длинные брусья, расположенные вертикально и под наклоном, относительно стен. Именно стропила являются своеобразной основой всей кровли. Поверх стропил монтируются основные её элементы, а значит, ошибки, допущенные на этапе монтажа стропильной системы приведут к нарушению технологии монтажа и остальной кровли. Говоря простым языком, неправильный монтаж стропил – это текущая кровля. Именно поэтому вопрос, как правильно смонтировать стропильную систему имеет главенствующее значение, если речь идет о крыше дома.

Вначале расчеты

Прежде чем выполнить любую работу, в том числе и установку стропил на двухскатную крышу, рекомендуется составить план. Вначале необходимо провести расчеты. Перед началом работ вам нужно выяснить следующие параметры:

  1. Угол наклона ската кровли. Он будет зависеть от многих факторов. В первую очередь учитывают атмосферные осадки, выпадающие в вашем регионе. Учитывайте принцип, чем больше снега зимой, тем круче должна быть двухскатная крыша.
  2. Высота расположения конька. Этот параметр высчитывается исходя из размеров, а точнее ширины самого дома и угла наклона ската.
  3. Из предыдущих двух параметров можно узнать длину стропил.
  4. Еще один важный параметр – это шаг. На каком расстоянии друг от друга будут располагаться стропила. Этот параметр зависит от величины нагрузок, которые будет испытывать двухскатная крыша и сечения стропил.

На этом же этапе определяется тип стропильной системы. Чаще всего используется висячая и наслонная система. Установка стропил в каждом случае происходит по-разному. В первом случае большая часть нагрузки передается на мауэрлат. В верхней точке стропила опираются только друг на друга. Наслонная система подразумевает дополнительного упора – конькового прогона.

Висячий вариант самый простой. Его применяют в том случае, если длина стропил не будет превышать шести метров. Наслонная система подходит и для более широких домов. Но в этом случае нужно чтобы по центральной оси строения проходила капитальная стена или были установлены колонны.

После проведения всех расчетов и выбора типа стропильной системы делается план или чертеж. На нем указывается расположение всех элементов и мест крепления. Также с помощью плана можно легко составить смету расходов. Вы уже будите точно знать каких и сколько элементов и деталей вам понадобится.

Конструкция крыши

Выбор конструкции крыши зависит от многих факторов:

  • от длины пролета. Чем длиннее пролет, тем большее сечение ноги стропил потребуется, чтобы выдержать нагрузку;
  • от величины угла наклона скатов. Чем угол наклона больше, тем меньшее количество осадков скапливается на меньше будет нагрузка на стропильную систему. А значит, сечение стропил может быть меньшим;
  • от требований по долговечности. В принципе, долговечность крыши должна быть такая же, как долговечность всего есть 100 лет. Однако деревянным элементам через 30 лет требуется ремонт;
  • от огнестойкости. Согласно нормам огнестойкость деревянных конструкций должна составлять 45 такого предела достигнуть, оперируют сечением элементов. Чем больше сечение, тем больше огнестойкость.

    Чтобы не увеличивать чрезмерно сечение стропил, но сохранить показатель огнестойкости, используют специальные пропитки, понижающие горючесть;

  • от теплотехнических требований к кровле. Чем теплее кровля требуется, тем больше будет ее , и сечение конструктивных элементов будет больше.

Какие способы крепления стропил применяются

При возведении крыш применяется два вида стропильных конструкций — это висячие и наклонные стропила. Постараемся кратко рассмотреть оба вида таких конструкций и их крепление к мауэрлату.

Читайте также:  Битумная кровля: разновидности и особенности материала

Для равномерного распределения нагрузок наклонной конструкции крыши выбирают распорный и безраспорный способы крепления стропил к мауэрлату. Когда используют безраспорную конструкцию стропильных ног, тогда отсутствует распорное давление между стенами и опорами строения.

Чтобы устроить распорную конструкцию, применяют только жёсткое крепление стропил по фронтону без использования ползунов. Усилие от крыши через стропильные ноги воспринимают несущие стены и опоры. Крепление стропил к мауэрлату делается таким образом:

  • Опорой для стропильной ноги служит мауэрлат. Стропила крепят, используя принцип скользящей ноги, а верхнюю часть закрепляют на прогоне конька.
  • Нижнюю часть стропильной ноги закрепляют на мауэрлате, используя ползун. В верхней части стропила соединяются болтовыми соединениями или другими способами.
  • Стропильные конструкции и прогоны конька соединяют в прочную конструкцию, её ещё называют коньковым узлом, с помощью деревянного бруска. Скрепляют их гвоздями, которые необходимо забить с обеих сторон параллельно коньку.

Крепление стропильных конструкций к мауэрлату безраспорным способом несколько отличается от того, что было описано ранее:

  • Будет правильным решением делать крепление, используя ползуны. В этом случае в нижней части стропильной ноги не будет вспомогательного упора. В верхней части элементы конструкций упираются одно в другое и соединяются они между собой различными накладками.
  • Крепление производят с помощью жёсткого защемления нижних концов стропил с мауэрлатом. Для этого используют нижнюю опорную планку или запил, а верхний конец опирается на прогон конька в горизонтальную врубку. Можно использовать крепление с помощью ползуна, тогда будет небольшая возможность для вертикальных вращений в местах соединения.

В случаях, когда конструкцией крыши предусмотрено устройство висячих стропил, а такое бывает, если нет внутренних опор в здании или столбов, нижний конец стропильной ноги имеет свес и выходит за пределы опорной стены. Вся нагрузка, исходящая от крыши распределяется по наружным стенам.

Система имеет вид симметричного треугольника, сторона которого может иметь длину от 7 до 12 метров. В её конструкции предусмотрены горизонтальные растяжки из бруса, а также стропильные ноги, которые устанавливают под наклоном с определённым углом. Верхние концы стропил на коньке устанавливают в выполненный запил. Усиление конструкции производят с помощью ригеля.

Определение размеров

Размеры мауэрлата включают в себя сечение, толщину и длину. Определяющим моментом в расчете является тип кровли.

Но, кроме того, необходимо учесть еще несколько параметров:

  1. Площадь дома и его периметр.
  2. Материал для покрытия кровли.
  3. Объем кровельной конструкции.
  4. Материал, из которого изготовлена несущая конструкция, а также ее форма и вес.
  5. Климатические и погодные условия.
  6. Тип и назначение чердачного помещения.

Более точный расчет массы бруса вычисляется по формуле: m = rV.

  1. r – плотность дерева.
  2. V – объем мауэрлата.

В свою очередь, для вычисления объема применяется формула: V=SL

  1. S – сечение бруса.
  2. L – его длина, которая измеряется непосредственно перед расчетом.

Для того чтобы произвести замер, нужно выложить балки вдоль стен по всей их длине.

Крепление стропильной ноги к мауэрлату

Правильная разметка и расчёт каркаса крыши на чертеже, а затем качественное осуществление плана в строении крыши играет огромное значение. В течении каждого года крыша строения регулярно подвергается риску нарушения целостности и даже деформации прилегающих стен, вследствии выпадения большого количества атмосферных осадков, смены температурных режимов. Помимо внешних факторов риска, основа крыши и стены должны выдерживать собственный не малый вес каркаса и покрытий.

Многоуровневый каркас крыши состоит из главных несущих звеньев: стропильных ног и мауэрлата. Их правильная установка гарантирует долговечность крыши, точное расположение всех перекрытий, а значит и оптимальное функционирование защитных звукоизоляции, гидроизоляции, пароизоляции.

Из всего многообразия разновидностей мы рассмотрим двускатные крыши, ведь именно они нуждаются в поддерживающей основе — мауэрлате.

Для его создания нужно использовать тот материал, который планируется применять ко всем несущим и поддерживающим элементам каркаса. Если каркас будет полностью деревянным, то и брусья для мауэрлата должны быть деревянными.

Необходимо позаботиться о правильной форме брусьев для основы крыши. Не желательно применение неровных балок с выступающими сучками. Если вы не имеете возможности подобрать ровные балки, следите, чтобы длина маленьких веточек не была больше, чем одна треть от ширины бруска. В идеале все брусья обрабатываются и к этапу сборки крыши поставляются калиброванными и фрезерованными минимум с обеих, а лучше со всех четырёх сторон.

Для каркаса крыши, следовательно и для мауэрлата, часто используются железо или железобетон. Такой каркас отличается высокой прочностью. Если по вашим индивидуальным расчётам стены выдержат вес металлического каркаса, вы можете выбрать этот вариант. Для металлического каркаса используются блоки мауэрлата того же материала.

Размеры брусьев варьируются от десяти сантиметров, обычно употребляют балки не меньше пятнадцати сантиметров. Ширина бруса напрямую зависит от длины и ширины стропил. Например, если сечение бруса двухскатной крыши равно 40х150 мм, то используются балки мауэрлата с сечением от 100х100 мм. При сечении бруса 100х250 мм изготавливается мауэрлат от 150х150 мм.

Мауэрлат крепится на внутреннюю часть наружной стены с помощью анкеров, стальной проволоки или шпилек. В процессе укладки брусьев мауэрлата, нужно соединять их на всех стыках металлическими скобами.

Нужно закрепить брусья основания как можно более качественно. На них будут установлены стропильные ноги, от чёткой фиксации которых зависит износостойкость и надёжность всей крыши.Ремонт кровли из рубероида. Об этом вы прочитаете в следующей нашей статье.

А здесь статья про технические характеристики металлочерепицы.

Схемы и способы прикрепления стропил к мауэрлату

Крепление стропил – один из важнейших моментов при строительстве крыши. От способа крепления опорных балок будет зависеть состояние кровли при разных обстоятельствах (снегопады, ливни, скачки температуры).

Жесткая схема крепления

Для односкатной и двускатной крыши применяют жесткую схему установки стропильной системы к основанию.

Читайте также:  Пароизоляция TEXBILT или AXTON — какие лучше выбрать

Система этого крепления исключает возможность воздействия на соединения узлов. Во время эксплуатации крыши возможные сдвиги и деформации кровельной системы сводятся к минимуму.

Высокая прочность основывается на применении уголков из металла. Дополнительно рекомендуется зафиксировать балку к основанию с двух сторон специальными уголками – это поможет не допустить поперечных смещений.

Установку стропильной системы совершают под нужным углом, при этом нужно задать конструкции определенный уклон, зафиксировав его боковыми гвоздями. Используя жесткую схему, часто используют анкера и проволоку.

Скользящий вариант крепления

Всем известно, что древесина расширяется при повышенной влажности, а во время жаркой и сухой погоды сжимается.

По этой причине чаще используется при строительстве деревянных домов не жесткая, а скользящая схема.

При использовании этой схемы фиксации в определенных случаях узлы стропильной конструкции могут смещаться в нужном направлении. Двускатный вариант устройства крыши подойдет для применения этого крепления.

Есть несколько видов крепления для этой схемы. Так, нужно сделать углубление на стропильной ноге, после закрепить мауэрлат и балку, затем зафиксировать все гвоздями.

Причем сделать это нужно таким образом, чтобы гвоздь насквозь прошел через балку и крепко засел в основании.

Другой тип фиксации можно произвести с помощью металлических скоб и специальных пластин. Очень часто используется элемент под названием «салазки».

Несмотря на то, что схема называется скользящей, все элементы конструкции надежно скреплены между собой, но в случае необходимости равномерно смещаются.

Применение этой схемы крепления обусловлено тем, что со временем смещается грунт и проседает фундамент – это приводит к нарушению каркаса кровли.

Скользящая схема помогает избежать ненужных изменений и разрушения кровельной конструкции.

Как крепить стропила к мауэрлату? Это зависит от места нахождения несущих стен. Способы крепления стропил к мауэрлату разделяют на наслонный и висячий. Наслонные, в свою очередь, разделяются на распорные и безраспорные.

Наслонный способ крепления стропил

Использование безраспорного устройства стропильных ног делает давление на несущие стены меньшим. На заранее зафиксированной затяжке располагаются вертикальные стойки, которые и будут точками опоры. Этот метод подходит для односкатной и двухскатной крыши, в которой есть главная несущая стена.

Узел опирания стропил к мауэрлату не редко делают шарнирным (скользящим). Если использовать в соединениях подвижные шарниры, то конструкция крыши может опускаться на несколько сантиметров.

Это свойство очень полезно в первые годы после окончания стройки, так как со временем новое здание дает осадку.

Если вместе с опорными стенами кровля не изменяет свое положение, то стены постройки могут быть подвержены деформации или разрушению. Этого не произойдет, если крепятся стропила наслонным способом.

Используя стропильный крепеж распорной системы, обязательно применяются крепления жесткого типа без использования шарниров.

В этой конструкции все соединения осуществляются благодаря опорному бруску. Получается, что верх прикрепляемого стропила упирается в верхнюю часть соответствующего стропила с другой стороны.

Как правильно крепить стропила в этом случае? Крепеж к нужному мауэрлату должен осуществляться к стене.

Для этого подойдет жесткая рама, закрепленная на стене анкерами или скобами, в углах которой нужно устанавливать специальные уголки.

Эта конструкция подойдет, если нужна установка крыши для небольших домов. Для больших построек мауэрлаты устанавливают в специальные бетонные желоба с креплением анкерами. Основная нагрузка в такой системе ложится на желоб и применяется при строительстве шлакоблочных зданий.

Висячая схема крепления

Висячие стропила предназначены для использования при строительстве зданий без несущих стен внутри. Точки опоры в этом случае – лишь наружные несущие стены.

Крепеж данной конструкции осуществляется  узлом жесткого типа. Другие варианты не подходят, так как присоединение стропил с мауэрлатом на стенах – это единственная опора для всей односкатной или двухскатной крыши.

Стропила, установка которых проходила висячим способом, оказывают сильную горизонтальную нагрузку на стены.

Для уменьшения давления используют затяжки (ригели). Их устанавливают в основании конструкции перпендикулярно стропилам. Прикрепляясь ко всем балкам, ригели собирают стропила воедино.

Нельзя строить кровлю с висячими стропилами без применения затяжек.

Мауэрлат

Популярным методом закрепления стропильных систем внизу считается соединение с мауэрлатом. Но, несмотря на распространение, чтоб выполнить данную работу качественно, необходимо знать некоторые нюансы. Ведь если что-то пойдет не так, это может отразиться на надежности и сроке эксплуатации всей крыши.

  • Перед тем, как осуществлять крепеж стропила к мауэрлату, снизу стропильных ног необходимо сделать специальные врезки. Устанавливать конструкцию без них не рекомендовано, так как в нагрузке грань бруска будет соскальзывать с гладкого покрытия балки.
  • Что же касается выемок в самом мауэрлате (сделать их или же не стоит), может зависеть от тех материалов, из которых он изготовлен.
  • В случае использования древесины из твердой лиственной породы, опытные мастера советуют сделать надрез в балке мауэрлата – она совокупно с проделанным резом стропильной ноги надежно создаст замок «в упор». А когда вы используете мауэрлат из хвойных пород, прорезь осуществлять нежелательно – она приведет к возможному послаблению для всего обустройства.
  • От методики скрепления стропил с мауэрлатом может зависеть надежность крыши при различных условиях погоды.
Мауэрлат

Как скрепить с мауэрлатом

Подготовительный этап

Чтобы определиться с конфигурацией и размером крыши, необходимо учесть снеговую и ветровую нагрузку в имеющихся климатических условиях – чем меньше угол наклона, тем лучше конструкция противостоит нагрузкам. Но малый угол наклона (40 градусов и менее) не позволяет в полной мере использовать чердачное помещение.

Форма и конструкция крыши разрабатываются в соответствии с проектным планом дома: ключевые точки опоры стропильной системы кровли должны совпадать с линиями и точками расположения несущих конструкций нижележащего этажа. Таким образом, необходимо принять во внимание ширину дома, наличие продольной несущей стены по центру.

Если чердак не планируют задействовать в качестве дополнительной полезной площади для постоянного или сезонного проживания, можно выполнить надежную крышу с наслонными стропилами. В этом случае стропила крепятся к коньковому прогону, который поддерживают стойки, опирающиеся на внутреннюю несущую стену.

Висячие стропила – наиболее практичный и экономичный вариант для легких построек. В этом случае стропильные ноги попарно связываются между собой ригелями – горизонтальными перемычками, которые обеспечивают необходимую жесткость конструкции. Система с висячими стропилами опирается на боковые стены сооружения.

Если ширина дома превышает 6 метров, помимо ригелей, который выступают в качестве основы для потолка, выполняется установка прогонов и стоек. Прогон представляет собой горизонтальный брус, выступающий в качестве дополнительной опоры для стропил, образующих скат кровли. Монтаж прогона требует использования стоек.

Если требуется строительство простой и надежной крыши, оптимально подходит двускатная конструкция с углом наклона 45-50°. Такая стропильная система пригодна для монтажа на жилых домах и постройках различного назначения. При расчете материалов необходимо принять во внимание, что стропильная система должна быть достаточно легкой, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на фундамент, но при этом прочной. Сечение пиломатериалов следует выбирать исходя из размеров стропильной конструкции.

Установка

Для начала следует произвести расчет веса кровли. Если планируется возвести крышу легкой конструкции, то можно не использовать мауэрлат. Он предназначен для равномерного распределения сосредоточенной нагрузки, которая передается точками опор стропил на внешнюю площадь наружной стены. Но они выполняют еще одну немаловажную функцию – привязывают кровлю к стенам дома. Особенно это актуально в районах, где постоянно дуют ветра. Они представляют собой квадратные балки, размерами 15×15 см в поперечном сечении. Они непосредственно укладываются на поверхность стен.

Стропила тоже представляют собой деревянные балки, но другого сечения. Толщина их 5 или 7, а ширина 15 см. Если планируется кровля из тяжелого материала, то стропила надо выбирать большего размера: 8×20 см. Расстояние между соседними стропилами называется шагом. В зависимости от выбранной системы шаг может составлять от полуметра до одного метра.

Способы крепления стропил

Перед началом работы по монтажу стропил надо изготовить леса. Применение лестницы для этих целей не эффективно и не очень удобно. Самый удобный вариант стыковки стропил, когда этот процесс проводится на земле. Потом готовая конструкция поднимается наверх. Существует всего три способа крепления:

  1. Соединение производится встык, стропила крепятся двумя гвоздями на 200. Для дополнительного усиления соединения можно использовать деревянную накладку или пластину из металла. Крепление их осуществляется саморезами или болтовым креплением.
  2. Использование конькового бруса. Каждое из стропил в этом случае крепится отдельно, без применения шаблонов.
  3. Стыковка производится внахлест. Для этого применяются специальные шпильки с широкими шайбами и железные болты. Последний способ самый распространенный.

Коньковый прогон

Первым делом монтируются крайние стропила. Между ними натягивается мерная веревка, которая позволит сделать крышу ровной. Затем с определенным шагом устанавливаются промежуточные треугольники стропил.

Итак, стропила установлены. Теперь предстоит соединить их с балками и мауэрлатом. Стропила с мауэрлатом соединяются с помощью гвоздей.

Обратите внимание! Есть несколько вариантов крепления стропил, которые могут применяться в зависимости от конструкции здания и особенностей крыши. Если дом каменнный, то крепление стропил можно выполнить проволокой к арматуре, забитой в стену.Крепление стропил к мауэрлату скобами

Далее устанавливается и укрепляется обрешетка, стелется основной кровельный материал. Как видно, своими руками такую работу можно одному произвести только для небольшого помещения: бани, гаража, дачи, сруба. Для более серьезных сооружений нужны опытные специалисты, а лучше всего комплексная бригада.

Процесс монтажа двускатной крыши своими руками

После того, как стропила подготовлены, приступаем к самому процессу монтажа. Всю работу следует делать в команде, лучше чтобы она состояла минимум из трех человек. В таком случае меньше риск получить травму и сам процесс будет происходить быстрее.

Приведем пример, как ставить стропила в случае применения наслонной системы:

  1. Чтобы облегчить и ускорить работу вначале делается шаблон. Две пары стропил поднимают на крышу. Далее, верхний их конец ставят на коньковый прогон, а нижний на мауэрлат. При этом выверяют угол наклона ската и расположение по вертикали. Верх стропил соединяют поперечной перемычкой. Снизу отмечают и выпиливают место соединения с мауэрлатом. Эту работу нужно провести правильно и аккуратно, от нее зависит все дальнейшие действия. Вместо стропил, для облегчения задачи, можно использовать две доски.
  2. Далее, шаблон спускают вниз и с его помощью подгоняют две пары стропил. Вначале следует поставить торцовые элементы системы. Закреплять их сразу «накрепко» не нужно, только наживить. Лучше всего сделать это с помощью подпорок, которые устанавливаются с двух сторон стропил.
  3. После этого выверяется ровность установки стропильных пар с торцов дома и между ними натягивают веревку, которая будет служить ориентиром для других составляющих системы.
  4. Далее, собираются остальные стропильные ноги и их ставят на свое место. Где это делать? С таким вопросом сталкиваются многие «домашние» мастера. Легче всего собрать стропильные пары на земле, а потом поднять их на крышу. Но в этом случае без спецтехники не обойтись. Такая конструкция может весить двести и более килограмм. Поэтому, если крана нет, лучше поднимать все по частям, а сборку проводить на крыше.
  5. После того, как выставили все по уровню, стропила следует закрепить с помощью гвоздей или других приспособлений. Лучше усилить это несколькими способами. В таком случае конструкция сможет прослужить дольше. Чаще всего гвозди дополняют скобами или металлическими планками. Некоторые специалисты рекомендуют дополнительно усиливать стыки толстой стальной проволокой.

Далее, приступают к установке подкосов, распорок и других дополнительных компонентов каркаса крыши. В заключении делается обрешетка и проводится монтаж гидроизоляции, утеплителя и кровельного материала.