Виды стропильной системы двухскатной крыши: для маленьких и больших домов

Разновидности стропильных систем

Таких систем насчитывается две: наслонного и висячего типа. Ко второму типу прибегают тогда, когда внешние стены дома находятся на удалении друг от друга на 10 м или еще меньше. К нему еще прибегают в случае, когда между стенами не планируется устанавливать несущую стену, разделяющую дом на две части.

В иных случаях нужно устанавливать систему стропил наслонного типа. Если возводящийся дом разделяют не несущей стеной, а колонами, то устанавливают одновременно две стропильных системы. Стропила, которые укладывают под укосом, будут опираться на колонны, а висячие должным образом будут расположены между ними.

Части системы

Стропильная система состоит из ферм, которые представляют собой плоские конструкции в виде треугольника. Они выставляются на мауэрлат, а затем скрепляются между собой при помощи прогонов. Можно выделить несколько составных элементов фермы.

• Стропильной ногой называются сами стропила, на которые крепится обрешетка, и укладывается кровля. В состав фермы входят две балки, которые сверху соединены в треугольник. Они должны быть наклонены под одним углом с кровельным скатом.
• Затяжкой является перекладина, которая сцепляет стропила по горизонтали, не давая им разъезжаться при нагрузках. Часто можно увидеть в висячих системах.
• Ригель – это балка, которая в системе отвечает за сжимание, а по виду напоминает затяжку. Применяется для скрепления балок в верхней части.
• Схваткой соединяют балки по горизонтали, чтобы повысить устойчивость фермы. Применяется в наслонных стропилах.
• Стойка используется для дополнительного упора при фиксации систем и представляет собой горизонтальную балку.
• Подкос монтируется под определенным углом и применяется для придания лучшей устойчивости.
• Кобылки нужны, чтобы удлинить стропильные ноги, если надо сделать свесы.

А также есть элементы, которые не относятся к фермам, но являются частью стропильной конструкции.

• Прогон в виде балки устанавливается вдоль скатов.
• Обрешетка набивается на стропила, чтобы на нее монтировать кровлю. Изготавливается из досок и брусьев.
• Мауэрлат монтируется по периметру стен строений в виде досок или бруса. На него крепятся нижние концы стропил.
• Лежень ложится вдоль внутренних стен строения, чтобы крепить на него вертикально стойки.

Стропильные фермы крыши и её виды

Стропильная система — основа крыши, которая делает упор на несущие элементы строения и служит также каркасом для различных видов материалов для кровли: утеплителей, гидроизоляции, разнообразных покрытий.

Габариты и конструкция стропил зависят от:

• приобретённого материала;
• размеров строения;
• габаритов дома;
• стройматериала для стропил;
• индивидуальных предпочтений заказчика;
• актуальных для определённого региона нагрузок на крышу.

Стропильная система имеет:

• обрешётку — брусья, в перпендикулярном направлении укладывающиеся на стропильные ноги;
• стяжки, воспринимающие растягивающие усилия;
• стойки из дерева, расположенные в вертикальном положении;
• мауэрлат — брус, монтаж которого осуществляют вдоль стены, на него делают упор стропила;
• стропильные ноги — это своего рода балки из дерева, принимающие на себя основную нагрузку крыши.

Каждый из приведённых факторов очень важен, поскольку необходимо понимать, какой тип стропильной системы будет оптимально подходить для той или другой определённой ситуации.

Когда речь заходит о малоэтажных домах, то самую большую распространённость получают конструкции из дерева. Во многих случаях применяют три вида стропильных ферм: висячие стропила, наслонные стропила и смешанную систему стропил.

Характеристика висячих стропил

Висячие стропила — это наиболее элементарный вид стропильных систем, их характеристики:

1. У стропил делают лишь несколько опорных точек, которыми выступают, в частности, несущие стены строения. В подобном случае ноги для стропил работают и на изгиб, и на сжатие. Стропильные ноги ложатся на мауэрлат — это утолщённый брус или изделие из соединённых досок. Мауэрлат прочно крепится на торце основных стен. Стропильные ноги врубают в мауэрлат, а в качестве дополнительного крепежа используют кронштейны или скобы.
2. Вся конструкция распирает ограждение стены.
3. Чтобы компенсировать распирание, создают затяжки, которые соединяют стропильные пары. В основном они устанавливаются в самом низу, благодаря чему затяжки параллельно выступают и перекрытием крыши. В некоторых вариантах их располагают выше, но тогда затяжки приобретают более мощные, ведь нагрузка на затяжки многократно увеличится.

4. Затяжки не только компенсируют распирающее усилие, но и не дают разъединяться стропильным ногам.

Особенности наслонных стропил

Для наслонной системы стропил дом должен быть дополнительно оборудован несущей стеной, расположенной посередине. Различают наслонные стропила по таким признакам:

1. Концы наслонных стропил должны делать упор на следующие части строения:
   • стены по периметру;
   • столбчатые опоры или основные стены, расположенные внутри.
2. Действие стропильных ног — работа на изгиб, поскольку отсутствует нагрузка на сжатие. Вот почему для монтажа наслонной системы стропил применяют более тонкие элементы, а вся конструкция намного легче. Причём экономия пиломатериалов весьма существенная.
3. Проектируя наслонные стропила, следует учитывать тот факт, что есть обратная зависимость шага ног стропил и угла ската кровли. Иными словами, чем сложнее конструкция кровли, тем чаще надо монтировать балки стропил.

4. Использование промежуточных опорных точек уменьшает сечение балок и длину пролёта, который надо перекрыть.

Смешанная система стропил

Конструкция комбинированной системы наиболее сложная, поскольку включает в себя части двух других видов стропил — висячего и наслонного. Применяется она для мансардной кровли. Стены комнат, которые находятся на втором этаже, образуют вертикальными опорами, эти опоры являются и промежуточными стойками для стропильных балок.

Часть стропил, которые соединяют один конец стоек, функционирует как ригель для скатов, расположенных сбоку, причём для верхней части конструкции они являются затяжкой.

Одновременно горизонтальные брусья выполняют такие функции: для верхних скатов — мауэрлат, для боковых — коньковый брус. Чтобы увеличить прочность кровли, монтируют подкосы, которые соединяют боковые скаты и вертикальные стойки.

Комбинированная система строп в изготовлении самая сложная и трудоёмкая, но эти недостатки вполне компенсируются увеличением несущих качеств кровли в отсутствии лишних опор, особенно, когда есть необходимость перекрывать значительные пролёты в здании.

Увеличить несущие качества кровли можно с помощью смешанной стропильной системы

Стропильные системы двусктной крыши наслонного типа

Данный тип стропильной части крыши устанавливают в тех местах, где длина пролета достигает 10 — 16 м. Есть возможность предусмотреть любой уклон, при этом внутри дома должны присутствовать несущие стены или колонны. Верхняя часть стропильных ног стыкуется с коньковым прогоном, а нижняя – фиксируется на мауэрлате. Коньковая балка в свою очередь опирается на внутреннюю стену дома или на стойки. В применении затяжек нет надобности, поскольку нагрузка распределяется только в вертикальной плоскости.

В случае длины пролета до 16 метров, вместо коньковой балки можно использовать два боковых прогона, подпирающих стойки. Для предотвращения прогиба стропильных ног нужно установить подкосы и ригели. Если вы планируете установить мансарду, в качестве опоры под наслонные стропила можно использовать стену с высотой от 1 до 1,5 метров. Как вариант, можно установить ломаную мансардную крышу.

Во время строительных работ по установке стропильной конструкции двускатной крыши стоит учитывать такие факторы:

• Все конструкционные элементы должны быть толще 5 см.
• Все элементы системы стропил должны быть гладкими и прогаблеванными. Это защитит их от гниения и поражения грибком.
• Выполняя устройство крыши, настрого запрещено дополнять конструкцию сомнительными элементами, так как это может привести к неправильному распределению нагрузки и порчи кровли в будущем.
• Мауэрлат должен быть уложен четко по горизонтали относительно стен. Горизонтально должна быть состыкована и поверхность мауэрлата со стропильной ногой. В противном случае опора может попросту опрокинуться.
• Стойки и подкосы должны быть расположены максимально симметрично.
• Нужна хорошая вентиляция для того, чтобы стропила не намокали и не начинали гнить. Для вентилирования в крыше мансарды делают просветы, а в крыше чердака – продухи.
• В местах стыковки стропильных узлов с кирпичной кладкой, требуется монтаж гидроизоляции. Иначе, сконденсированная влага начнет портить древесину.
• Стропильная нога, у которой нет опоры, должна быть длиной, не превышающей 4,5 м.

Устройство мауэрлата

Монтаж мауэрлата является тем, с чего начинается строительство стропильной системы. Мауэрлат служит основанием для укладки стропильных ног, обеспечивая при этом равномерное распределение нагрузки от конструкции крыши по всей площади стен.

Он являет собой брус или оттесанное с верхней и нижней стороны бревно, прикрепляемое по периметру внешних стен здания.

Существуют варианты устройства стропильной системы без использования мауэрлата, однако это влечет за собой некоторые минусы с конструктивной точки зрения.

Мауэрлат позволяет обеспечить повышенную жесткость стропильной систем без высокого расхода материалов.

План стропильной системы сложной крыши

Прежде чем выполнить укладку мауэрлата, стену изолируют водонепроницаемым материалом – как правило, двумя слоями рубероида.

Укладка бруса производится на армированный пояс с незначительным отступом от внешнего и внутреннего края стены со следующей предварительной подготовкой:

• Практически для любого случая подойдет брус сечением 100*150 мм из антисептированной древесины лиственных пород.
• Брус предварительно раскладывают от одного фронтона до другого по всей длине обоих стен.
• Далее производят необходимые замеры: выкладывают мауэрлат строго по уровню, при этом контролируя равномерность расстояния между брусьями, которое должно быть равным по всей длине.

Далее переходят к закреплению бруса к стене. Есть несколько методов крепления, однако одним из наиболее надежных является крепление к армированному поясу посредством анкерных болтов.

Анкерные болты укрепляют в армированном поясе во время его заливки. В брусе предварительно высверливают отверстия для дальнейшей посадки мауэрлата на анкера.

Подготовленный мауэрлат укладывают на подставки, состоящие из нескольких дощечек, затем опускают брус на болты, вынимая из-под него по одной дощечке. После насадки на болт приваривают перемычку из куска арматуры либо накручивают шайбу.

После укладки мауэрлата может быть начато непосредственно возведение стропильной системы.

Требования предъявляемые к стропильной системе

Жесткость

Прежде всего, каждая деталь системы, а также места соединений обязаны быть жесткими, не деформируясь ни при усилии сдвига, ни при усилии распора. Основа всей конструкции – треугольник. Именно такую форму имеют рамы (фермы), которые закрепляются параллельно друг другу. Их жесткая фиксация обеспечивает крыше необходимую устойчивость. А вот если фермы получились подвижными, недалеко и до беды. Такая неполноценная крыша и сама может разрушиться, и стены обвалить.

Небольшой вес

Крыша не должна быть тяжелой, поэтому систему стропил, как правило, делают из дерева. Если же вес кровли солидный, то несущую основу делают из металла. Или берут хвойное дерево, не ниже первого сорта, с влажностью ниже 18 процентов. Использование антисептической обработки и применение антипиренов для защиты от огня – два обязательных условия. Тогда узлы крепления стропильной системы кровли будут прочными и крепкими.

Высокое качество материала

Дерево для стропил должно быть следующим:

• Древесина берется 1 — 3 сорта. Трещин и сучков должно быть по минимуму. На метр может быть 3 сучка высотой не более 3 см. Трещины допустимы не по всей глубине, длиной до половины длины доски.
• Несущие элементы делают из деревянных деталей толщиной от 5 см, площадью от 40 см2.
• Хвойные доски могут быть длиной до 6,5 м, а лиственные – до 4,5 м.
• Прогоны, подушки и мауэрлат делают из твердых лиственных пород дерева. Их обрабатывают антисептиком.

Что это такое?

Стропила — это один из самых важных видов строительных конструкций. Они используются в любой скатной кровле. Система включает наклонные стропильные ножки, вертикальные стойки и подкосы наклонного типа. По мере надобности стропила «связывают» в нижней части горизонтально расположенными балками. Устройство стропильных элементов сильно различается в отдельных случаях; способ «опирания» отличается в зависимости от материала здания.

Каждый конкретный тип стропил имеет свои сильные и слабые стороны. Разница между ними обусловлена в первую очередь способом опирания и тем местом, куда это опирание производится. Непременно смотрят также и на основной материал здания, во многом определяющий выбор подпорок под крышу и их организацию.

На выбор формата также влияют:

• финансовые ограничения;
• предполагаемое использование самого дома и особенно его верхней части (чердака или мансарды, а иногда их отсутствие);
• интенсивность осадков и их распределение по временам года;
• ветровые нагрузки.

Устройство

Устройство стропильной системы крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые поддерживая друг друга, придают конструкции жесткость, необходимую прочность, а также распределяю вес кровельного материала равномерно между несущими опорами. Состав каркаса, величина сечения отдельных элементов и их размещение зависят от типа финишного покрытия, уклона ската и способа использования подкровельного пространства. Обычно каркас состоит из:

• Мауэрлата. Мауэрлатом называют подстропильный брус, который крепится поверх верхнего венца или ряда несущих стен дома. Он изготавливается из прочной, твердой древесины хвойных пород. Крепят мауэрлат с помощью длинных металлических шпилек или анкерных болтов.
• Леженя. Лежнем называют мауэрлатный брус, расположенный не на внешних несущих стенах, а на внутренних перегородках. На лежень устанавливают центральные стойки, поддерживающие конек крыши.
• Стоек. Стойками называют вертикальные опорные элементы, которые поддерживают коньковый прогон или центральную часть стропильных ног каркаса.
• Стропил. Стропильные ноги опираются на мауэрлат и коньковый прогон, располагаясь под углом к основанию кровли.
• Ригеля и затяжки. Эти терминами называют горизонтальные элементы каркаса, стягивающие между собой попарно стропильные ноги. Ригель располагается в верхней части стропил, прямо под коньком, он толще и прочнее затяжки, размещающейся гораздо ниже.
• Подкосов. Подкос устанавливают под углом к стропилам, чтобы предотвратить их прогибание под действием собственного веса. Одним концом они упираются в ногу, а вторым – в стойку или затяжку.

Устройство каркаса

Делаем расчеты и составляем план

Стропильная система своими руками – это вполне осуществимая задача. Самое главное – это делать все правильно. Всего одна ошибка, и у вас возникнут проблемы уже в первый год эксплуатации.

Как уже отмечалось ранее, устройство стропильной системы, особенно если речь идет не об односкатной крыше, довольно сложное. Поэтому без предварительных расчетов и составления плана вам не обойтись. А что необходимо рассчитать до начала строительства и, самое главное, как это сделать?  Здесь следует воспользоваться следующей информацией от профессионалов:

• угол наклона ската;
• длина стропильной ноги;
• сечения используемых элементов;
• шаг установки стропил.

Выбор угла наклона ската зависит от нескольких факторов. Во-первых, следует учитывать ветровую и снежную нагрузку. Чем больше угол, тем меньше на нем будут скапливаться осадки. При этом крыша будет испытывать большие ветровые нагрузки. Во-вторых, используемый кровельный материал.  Каждый производитель указывает свой оптимальный угол наклона. Если его соблюдать, то кровельный материал будет работать более эффективно.

Длина стропил напрямую зависит от размера вашего дома и высоты крыши. Высчитать этот параметр можно использую формулу Пифагора. Выбор высоты крыши определяется как дальнейшим использованием чердака, так и предпочтениями во внешнем виде дома. Пример очень простой, если конек расположен высоко, то под кровлей будет много свободного пространства. При этом дом может смотреться не очень привлекательно. Но тут все зависит от ваших личных предпочтений.

Очень важно, когда составляется схема учитывать сечение используемых элементов и шаг их установки. Эти два параметра связаны между собой

Чем больше шаг, тем толще должны быть стропила. Кроме того, величина сечения зависит и от нагрузок, которые будет испытывать крыша. Стропильная система должна выдержать и снег, и ветер и другие воздействия. Поэтому к подбору сечения и шага монтажа нужно подойти ответственно.

После того, как все параметры определены, составляется схема стропильной системы. В ней указывается расположение всех элементов, узлов соединений, и другие сведения. Только имея на руках такую схему, зная устройство всей конструкции, можно приступать к самому строительству, не боясь сделать ошибок.

Видео по теме:

Чтобы правильно составить план стропильной системы, лучше обратиться к профессионалам. Если вы все хотите сделать своими руками, то можно воспользоваться специальными калькуляторами. Их можно найти в интернете или установить на свой компьютер. Такие программы позволяют правильно сделать все расчеты стропильной системы, учитывая размеры дома и предполагаемые нагрузки.

Установка стропил для двухскатной крыши своими руками

Укладка мауэрлата на стены

Этот элемент крепится на несущей стене по всей ее протяженности. Если речь идет о бревенчатом доме, то мауэрлатом может служить верхний венец. Для зданий из газобетона или кирпича потребуется мауэрлат, равный длине стены. Иногда эту деталь можно укладывать между стропилами.

При недостатке длины материала для мауэрлата можно срастить несколько кусков. При этом края запиливают под 90º и стыкуют с помощью болтов – проволока, нагели или гвозди не годятся.

Есть два способа укладки мауэрлата поверх несущей стены:

• симметрично по центру;
• со смещением в нужную сторону.

Монтаж мауэрлата выполняется на предварительно уложенный гидроизоляционный слой из рубероида. Это защитит древесину от гниения.

Стоит ответственно отнестись к процессу крепления мауэрлата, поскольку при сильном ветре он должен выдерживать особенно большую нагрузку.

В качестве креплений для мауэрлата можно использовать такие расходники:

• Анкера, которые незаменимы для монолитных материалов.
• Деревянные нагели. Эти детали применяются в домах из бруса и бревен, хотя к ним требуются дополнительные крепления.
• Скобы.
• Арматура или специальные шпильки. Такой вариант предпочтителен для построек из пено- или газобетона.
• Вязальная или стальная проволока – это вспомогательный крепежный элемент, применяемый практически всегда.

Сборка ферм или стропильных пар

Сборка ферм может быть выполнена одним из методов:

• Брусья для стропил собираются и крепятся прямо на крыше здания. Этот процесс довольно трудоемок, поскольку все замеры, подрезку и сцепку брусьев придется делать на высоте. Однако можно обойтись своими силами, без привлечения техники.
• Фермы или стропильные пары можно закрепить на земле, а потом готовые элементы поднять на крышу здания. С одной стороны – это упрощает процесс установки стропил, а с другой – из-за большого веса конструкции ее подъем наверх потребует наличия специального оборудования.

Обратите внимание, что начинать сборку стропильных пар стоит только после нанесения разметки. А если заранее изготовить шаблон, для которого взять две доски, равные длине стропил, и соединить их между собой, то тогда все пары получатся абсолютно одинаковыми.

Монтаж стропил

После сборки и подъема на высоту выполняется установка стропил двухскатной крыши деревянного дома. Чтобы зафиксировать их на мауэрлате, в нижней части стропил делают запилы. Первыми устанавливают две фермы с противоположных концов крыши.

После этого между стартовыми парами натягивают веревку, по которой будут выравнивать все остальные стропильные фермы и устанавливать конек.

Теперь можно монтировать оставшиеся пары с соблюдением расчетного шага между ними. В тех случаях, когда сборку пар производят непосредственно на крыше, между двумя торцевыми фермами крепят коньковый прогон. На него впоследствии и производят установку стропил.

Порядок установки половинок стропил согласно мнениям профессионалов может отличаться. Некоторые предпочитают укладывать брусья в шахматном порядке, чтобы не перегружать фундамент и стены в процессе работы. Другие склоняются к последовательной установке пар стропил. Как бы то ни было, стропильные ноги могут нуждаться в подпорках и стойках – все зависит от размеров крыши и формы ферм.

Крепление конька

Конек – это элемент, который образовывается посредством крепления стропил в верхней точке. Как только все детали стропильной системы для двухскатной кровли будут установлены, следует выполнить капитальное закрепление всех элементов конструкции.

Установка обрешетки

Наличие обрешетки является обязательным при строительстве любой крыши. Она не только поддерживает кровельный материал и позволяет его надежно закрепить, но и дает возможность перемещаться по крыше в процессе работы.

Расстояние между отдельными досками выбирают, исходя из типа кровельного материала:

• мягкая кровля укладывается на сплошную обрешетку без зазоров;
• для металлочерепицы нужна обрешетка с шагом в 35 см (между двумя нижними рядами – 30 см);
• шифер и профнастил можно укладывать на обрешетку с шагом в 44 см.

Итоги

Таким образом, чтобы собрать стропильную систему для крыши с двумя скатами, следует учесть много нюансов и предусмотреть любые возможные осложнения. Надеемся, что наши советы помогут вам справиться с этой нелегкой задачей и создать качественную и долговечную крышу для вашего дома.

Коротко о главном

Установка стропильной системы является основным этапом строительства крыши. Это опорная конструкция, которая принимает и распределяет снеговую и ветровую нагрузку, удерживает в заданном положении кровельное покрытие, защищает стены и основание дома от воздействия влаги.

В состав стропил входит множество элементов, каждый из которых выполняет собственную задачу. Одни служат обвязкой периметра стен, другие поддерживают стропильные ноги, третьи соединяют их и удерживают в неподвижности. В результате получается прочная уравновешенная конструкция, вес которой невелик. А несущая способность весьма значительна.

Элементы системы могут соединяться несколькими способами, что позволяет получать разные конструкции крыш. Выбор той или иной формы производится на этапе проектирования, но, при необходимости, можно изменить форму и конфигурацию отдельных участков или всей крыши.

Монтаж рекомендуется поручать опытным специалистам, способным грамотно выполнить сборку и не допустить ошибок.

Основные понятия и предъявляемые требования

Стропильная система крыши является важной частью всей конструкции. Именно она будет распределять все нагрузки, а также поддерживать кровельный материал, утеплитель и другие элементы «пирога»

Стропильная система, как правило, выполняется из древесины. Выбор этого материала обуславливается его положительными сторонами. Во-первых, древесина легко поддается обработки. А это значит, что строительство стропильной системы можно легко выполнить своими руками. Во-вторых, материал достаточно прочный и долговечный. Конечно, это будет соответствовать действительности, если деревянные элементы для стропильной системы крыши будут правильно обработаны специальными пропитками.

Кроме того, древесина отвечает всем требованиям, которые предъявляются к стропильным системам. К таковым, в частности, относится:

1. В первую очередь стропильная система должна быть жесткой. Устройство всех соединений должно обеспечивать неподвижность, как при усилиях сдвига, так и при усилиях распора. Именно поэтому в основу всей конструкции положен треугольник, создаваемый стропилами.
2. Небольшой вес. Крыша не должна оказывать слишком сильное давление на стены и фундамент. А именно этими качествами, малым весом, и обладают деревянные стропила. Можно использовать и металлические элементы. Но такой вариант применяется только в том случае, если кровельный материал весит слишком много или на крышу будут монтироваться дополнительные тяжелые конструкции.
3. При строительстве стропильной системы нужно применять только качественные материалы. Это требования предъявляется ко всем элементам дома. Но если речь идет о стропилах, то к качеству материала нужно отнестись более серьезно.

Кроме того, при возведении стропильной системы обязательно нужно предварительно составить план. Без правильного и верно сделанного чертежа возвести такое сложное устройство, будет невозможно. На плане должны быть указаны все размеры, узлы соединения и другие важные параметры. Лучше всего, чтобы вычисления и сам чертеж сделал профессиональный строитель. В этом случае возвести стропильную систему своими руками будет легче.