Крепкая кровля: стропильная система крыши и её виды

Особенности стропильной системы

Устройство

Двускатная (щипцовая) крыша образована двумя наклонными поверхностями (скатами), имеющими прямоугольную форму. Основой крыши является каркас, который и называется стропильной системой.

В первую очередь давайте разберемся, из каких деталей состоит стропильная система двускатной кровли, и как она устроена.

Конструкция включает в себя следующие элементы:

Мауэрлат. Служит основой конструкции. Задача мауэрлата заключается в равномерной передаче нагрузки от крыши на стены дома.
Кроме того он выполняет еще одну важную функцию — обеспечивает крепление всей крыши к стенам. Как правило, мауэрлат для двускатной крыши делают из бруса сечением не менее 100х100, который крепится к стенам по периметру строения;

Мауэрлат — основа всей конструкции

Крепление мауэрлата к стенам осуществляется при помощи анкеров или стержней (шпилек);

Стропильная нога или просто стропило. Это, можно сказать, основной элемент, который формирует каркас кровли.Стропильные ноги устанавливаются попарно друг напротив друга и формируют треугольник. Как правило, их делают из бруса сечением 50х150 или 100х150 мм.

Стропильные ноги формируют скаты крыши

Пара стропил называется стропильной фермой. Этот элемент кровли обеспечивает равномерную передачу нагрузок, возникающих от веса крыши, ветра и осадков, на мауэрлат;

Коньковый прогон. Эта деталь служит вершиной двухскатной крыши, правда, в некоторых случаях вершины образуют стропила, а коньковый прогон устанавливается под ними.
В любом случае эта деталь представляет собой балку, которая связывает отдельные стропильные фермы в единую конструкцию.
Надо сказать, что помимо конькового прогона иногда фермы соединяют и обычными прогонами, т.е. балками, которые располагаются на плоскости скатов, как показано на схеме выше.

Коньковый прогон объединяет стропильные фермы в единую конструкцию

• Стойки. Вертикальные элементы конструкции, которые передают нагрузку от стропил внутренним стенам;
• Лежень. Представляет собой балку, которая равномерно распределяет нагрузку от стоек на внутренние стены;
• Затяжка. Деталь, которая соединяет стропила в нижней их части, образуя треугольник;
• Верхняя затяжка (ригель). Соединяет стропила в верхней части;

Подкосы передают нагрузку от ферм на затяжку

• Подкос. Элемент фермы, придающий ей жесткость. Подкосы передают нагрузку от стропильных ног на затяжку или лежень;
• Кобылки. Служат продолжением стропильных ног за пределами стен, образовывая свес крыши;

Кобылки служат продолжением стропил для обеспечения свеса крыши

Обрешетка. Доски, которые монтируются параллельно коньковому прогону, и связывают стропильные фермы. Обрешетка служит основой для монтажа кровельного материала.
Шаг обрешетки зависит от типа кровельного покрытия.

Обрешетка служит основой для монтажа кровельного материала

Некоторые материалы, такие как битумная черепица, требуют сплошной обрешетки. В этом случае доски монтируются вплотную друг к другу либо обшивка осуществляется листовыми материалами, такими как фанера или OSB.

Некоторые строительные материалы требуют монтажа сплошной обрешетки

Надо сказать, что устройство стропильной системы двухскатной крыши может различаться. Об основных возможных вариантах поговорим ниже.

Разновидности двухскатной стропильной системы

Двухскатные крыши бывают двух типов:

С висячими стропилами. Используются в тех случаях, когда расстояние между внешними стенами не превышает 10 м, и между ними нет внутренних стен. Висячие стропила снизу опираются на мауэрлат, а сверху — друг на друга.

Висячие стропила не имеют стоек

Таким образом, ферма с висячими стропилами создает распирающую нагрузку, и передает ее на стены. Для снижения этой нагрузки используются затяжки, которые стягивают стропильные ноги;

Наслонные системы могут иметь различную конструкцию, но в любом случае часть нагрузки их стропил передается на внутренние стены

С наслонными стропилами. Такая конструкция подразумевает использование стоек и лежня (иногда несколько лежней), которые передают нагрузку от стропильных ног на внутренние стены дома.
Подобная конструкция оправдана, если наружные стены располагаются на расстоянии более 10 метров и имеют внутренние стены.

Какие факторы влияют на расстояние между стропилами двускатной крыши

Есть очень много различных мнений неопытных застройщиков о том, как выбирать расстояние между стропилами. Некоторые на полном серьезе дают советы по выбору этого параметра для каждого вида кровельного материала: натуральной или искусственной штучной черепицы, металлочерепицы и профнастила, мягких битумных или шиферных покрытий На самом деле все это не так, архитекторы никогда не ставят в исходных данных во время расчета шага стропильной системы тип кровли.

Физические свойства кровельных материалов, совместно и иными факторами, оказывают влияние не на расстояние между стропилинами, а на их размеры и дополнительные конструктивные элементы стропильной системы для повышения устойчивости конструкции, среди которых:

• вертикальные опоры;
• горизонтальные прогоны;
• угловые подпорки;
• ригели и прочие специальные элементы.

Некоторые элементы стропильной системы

Перед началом расчетов инженеры имеют исходные данные (техническое задание) по всей системе, с учетом этих величин рассчитываются остальные параметры. В числе исходных данных есть и шаг стропилин, он известен до начала проектирования и не изменяется в окончательном проекте. Что именно влияет на этот параметр?

Что влияет на выбор размеров и способов крепления стропилин

Очень важный момент. Задача любой фиксации – обеспечение устойчивости узла соединения, при этом он может быть неподвижным или иметь одну или несколько степеней свободы. Этого невозможно достичь без знания нагрузок, влияющих на стропильные ноги. Нагрузки могут быть постоянными и временными, динамическими и статическими, однонаправленными и разнонаправленными. 

Постоянные вертикальные усилия. Возникают из-за воздействия кровельных и утеплительных материалов крыши. В связи с тем, что стропильные ноги располагаются под углом к вертикальной силе, на них воздействуют изгибающие и распирающие нагрузки. Величина сил определяется после построения эпюры, на основании конкретных изгибающих и распирающих усилий выбирается толщина и ширина досок для стропилин. Крепления должны предупреждать расползание стропильной системы. 

Переменные вертикальные усилия. Появляются зимой, величина зависит от высоты снежного покрова. 

Поднимающие ветровые усилия. В результате порывов ветра на крышу воздействуют подъемные силы. На размеры стропильных ног влияния не оказывают, усилия учитываются только при выборе типа фиксации, она должна предусматривать и удерживать такие нагрузки. 

Боковые усилия. Величина зависит от парусности кровли. В результате порывов ветра на стропильную систему воздействуют боковые усилия

Они увеличивают нагрузки на изгиб и на отрыв. Эту особенность также нужно принимать во внимание во время изготовления и установки стропильных ног. 

Нагрузки, действующие на несущую конструкцию скатных крыш

Есть варианты жестких креплений стропильных ферм, для этого используются металлические пластины, уголки, саморезы и гвозди.

Варианты жестких креплений стропильных ферм

Иногда требуется применять плавающие соединения стропилин для компенсации изменения размеров деревянных домов. Для плавающих соединений применяются специальные крепежные элементы и болты. Вторые позволяют стропильным ногам в верхней части немного поворачиваться.

Плавающее соединение

Еще один пример свободного соединения стропилин – скользящее. Используется на деревянных срубах и дает возможность компенсировать естественную усадку дома. 

Скользящая опора для стропил

Требования к строительным материалам

Для устройства стропильной системы лучшим вариантом будет использование пиломатериалов из хвойных пород древесины — сосны, ели или лиственницы, I — III сорта.

Материал для стропил берется не ниже II сорта, мауэрлат изготавливается из досок или бруса II сорта, для стоек и прогонов берется материал II сорта, обрешетка изготавливается из пиломатериала II-III сорта, это зависит от кровли. Ригели, затяжки выполняют из материала I Сорта. На накладки, подкладки можно применять материал III сорта.

Хранить пиломатериал нужно под навесом, обеспечив защиту от солнца и влаги. Площадку для складирования выровнять, пиломатериал переложить подкладками для вентиляции.

Для монтажа потребуются крепежные элементы: стяжки, пластины, шпильки, болты с шайбами и гайками, саморезы с прокладками ЕРDМ, толщиной 2,8мм, монтажная лента, кронштейны оцинкованные.

Кронштейны применяются при креплении мауэрлата, крепят их гвоздями или саморезами.

КР уголки служат для прикрепления стропил к мауэрлату, препятствуют смещению стропил.

Весь крепежный материал должен быть изготовлен из высококачественного материала и иметь защиту от коррозии.

Как сделать двускатную крышу под профнастил

Для многих приоритетным вариантом покрытия двухскатной кровли являются листы профнастила. Эксплуатационные характеристики данного материала зарекомендовали себя наилучшим образом среди владельцев загородных домов. Профнастил одновременно сочетает достойный внешний вид и высокий уровень качества. Двухскатный каркас, покрытый профлистом, отлично справляется с различными воздействиями окружающей среды. Уклон конструкции крыши препятствует задержке снега зимой и скоплению дождевой воды, данные условия немаловажны для строительства на территории России.

Создание стропильной системы с двумя скатами не составляет особой сложности, укладка кровельного материала также возможна своими руками. Чтобы успешно осуществить строительство крыши здания своими силами, необходимо иметь опыт в монтаже, спросить совета у профессионалов о правилах ведения стройки и составить подробный чертеж для дальнейшей реализации. При создании стропильной системы, следует учитывать технические характеристики профнастила, соблюдать корректное расстояние между стропилами. Правильный подход перед началом строительства, облегчит последующий монтаж.

Каркас крыши с двумя скатами и его преимущества

Крыша, состоящая из двух скатов – это конструкция, в которой два элемента соединяются в коньковой части. Значение уклона определяется от конька крыши. История архитектуры свидетельствует о том, что крыша с двумя скатами применялась в древнем домостроении. Благодаря надежности, простоте и доступности осуществления, данную конструкцию используют достаточно часто в современном малоэтажном строительстве. Каркас стропильной системы допускает вариацию карнизных свесов по размеру и различную форму фронтонов. При монтаже крыши здания своими силами потребуется набор оборудования и материалов, который под силу организовать каждому.

Специфика металлического покрытия

Для производства профнастила используют сталь различной толщины, поэтому материал может быть следующих видов:

• Кровельный (укладывается поверх стропил). Листы могут быть полимерными и покрыты слоем цинка. Для полимеров характерны различные цветовые варианты (от синей до коричневой палитры оттенков). Оцинкованное покрытие не отличается разнообразием цветовой гаммы, материал доступен только в сером тоне. Габарит профиля листов кровельного материала – от 35 до 75 мм;
• Для покрытия стен. В данном случае поверх основания всегда наносится полимерный состав (в процессе производства). Область применения стенового профнастила: возведение ограждений, строительство перегородок, а также отделке зданий. Высота профнастила варьируется в пределах 8-21 мм. Незначительный размер высоты листов обозначает условия эксплуатации материала – профнастил не должен испытывать существенного давления;
• Несущий (усиленный) вариант. Подходит для создания опалубки здания. Каркас будущего строения конструируют из металлических элементов, приваривая к опалубке, после чего происходит фиксация бетонным раствором.

Альтернативным вариантом покрытия кровли является черепица из металла, ее устройство также достаточно легко организовать своими силами. Однако ее стоимость дороже, чем листов профнастила.

Выбор кровельного покрытия

Зачастую для кровли выбирают следующие марки профнастила: Н75, Н60 и НС35. Ориентир для размера листов – крыша с двумя скатами должна быть полностью покрыта от элемента конька до окончания карнизной линии. Для соединения элементов необходимо делать запас в 0,5 метра.

Стандартный габарит отдельного элемента профнастила: 12 метров – длина листа, от 0,6 до 1,25 м варьируется ширина профлистов, толщина – от 0,3 до 1,5 мм.

Проводя замеры объекта строительства своими силами, учитывайте следующее правило: лист покрытия крыши устанавливают таким образом, чтобы его край выступал за карниз на 40-50 мм.

Что необходимо для строительства двускатной крыши?

Для правильного устройства профнастила в качестве кровельного покрытия потребуется:

• Материал для создания гидроизоляционного слоя;
• Крепежные элементы;
• Ножницы, которыми можно резать металл;
• Пила с дисками для разных видов работ;
• Строительный уровень;
• Брус (сечение 10х10 см);
• Электролобзик.

При работе с профнастилом запрещается использовать болгарку, а также круги с абразивной поверхностью.

Статьи на похожие темы

Трехскатная крыша. Варианты устройства и применения.

Трехскатная крыша. Варианты устройства и применения.

Наверняка многие из вас слышали о трехскатных крышах, но мало кому удавалось видеть это конструктивное решение воочию. Тем не менее, опытные специалисты исключительно хорошо отзываются о крышах из трех скатов: они имеют нестандартную форму и при этом всего один сложный узел в стропильной системе. Достаточно квалифицированный кровельщик справится с этой задачей без проблем. Таковыми располагают в своем штате ремонтно-строительная компания «КАДЕТ-СПб». Наши строители готовы выполнить, как трехскатную пристройку, так и полноценную крышу этой неординарной формы.

Схема трехскатной крыши

Под трехскатной крышей подразумевается конструкция, состоящая из трех скатов: двух трапециевидных боковых скатов и одного треугольного ската, который размещается перпендикулярно им. Для лучшего понимания формы, расшифруем: такая крыша состоит из двух основных составных: классическая двускатная крыша, которая полностью покрывает площадь дома по длине и одна вальма, которая покрывает площадь дома по ширине с одного из краев.

Определяющим моментом, в случае трехскатной крыши, является правильное соотношение площади покрытия дома, которые будут отведены двускатной части и вальмовой. От этого выбора, в конечном итоге, будет зависеть общий внешний вид крыши и ее прочность.

Из конструктивных элементов трехскатной крыши специалисты выделяют:

• Вальма или треугольной скат;
• Трапециевидный или боковой скат;
• Конек;
• Наклонное ребро.

Особенности стропильной системы крыши из трех скатов

Для трехскатных крыш выделяют два возможных типа стропильных систем:

• Диагональные;
• Накосные.

Диагональные стропила направляются к внутренним углам стен, а накосные – наоборот, к внешним. Обычно эти типы используются для построения конструкции сложных крыш: в которых присутствуют ендовы и вальмы. Накосные стропила зачастую значительно короче. Нагрузка на диагональные стропила находится в пределах нормы, поэтому их можно получать спаривая (наращивая их длину) уже существующие стропильные балки.

Отличительной особенностью стропильной системы трехскатной крыши считается стыковка трех стропил, которая выполняется в месте соединения коньков всех трех скатов: трапециевидных и вальмы. Для того, что бы стыковка была достаточно прочной, рекомендуется дополнительно усилить место соединения при помощи стяжек.

Что касается материала для возведения стропильной системы – наилучшим считаются классическая доска 25х150 миллиметров. Ее так же чаще всего используют при монтаже стропильной системы двускатной крыши. К слову, прямо во время строительных работ эти доски можно распилить на рейки, которые отлично подойдут в роли обрешетки.

В вопросе выбора породы дерева однозначного ответа нет, но если ваш бюджет умеренный, то выбирать следует сосну. В случае, если есть возможность потратиться на более долговечный материал, наилучшим вариантом будет лиственница. Весь строительный лес требует обязательной обработки защитными составами от вредителей, плесени и огня.

Трехскатная пристройка – отличное решение!

Как вы уже поняли, форма крыши из трех скатов предполагает возможность использования ее для пристроек к основному дому. Таковыми могут быть, например зимний сад или гараж для автомобиля. Так же, такую форму крыши может получить обыкновенный козырек над входом в дом, если владельцы решили лучше его обустроить.

В случае, если трехскатная крыша будет использоваться для покрытия пристройки, опытные специалисты рекомендуют серьезно отнестись к изоляции примыкания двух боковых скатов к стене дома. Следует это из того, что конструкция этой крыши и так очень надежна, а примыкание создало бы лишнюю возможность образоваться протечке крыши.

В остальном же, сооружение трехскатной крыши, будь то пристройка или полноценное покрытие дома – дело несложное, с ним справится любой сертифицированный строитель кровельщик. Стоит только заметить, что далеко не все специалисты имеют подобных опыт: монтаж стыковки стропил трех разных коньков. Как не крути, к простым эту задачу отнести нельзя, ведь возведение стропильной системы вальмовой крыши значительно сложнее ее двускатного распространенного аналога.

Что же, подводя итоги, хочется заметить, что трехскатные крыши незаслуженно имеют такую слабую распространенность в российском малоэтажном строительстве. Крыша из трех скатов – надежное и среднее по сложности решение, которое позволит владельцам обзавестись уникальной и привлекательной крышей. Так же, рекомендуем обдумать вариант устройства трехскатной пристройки к дому.

Финишное покрытие и установка водостока

Кровельное покрытие укладывают по технологии, которую предлагают изготовители того или иного вида материала. Листы накладывают друг на друга слоями так, чтобы верхние ряды заходили внахлест на нижние на 15 сантиметров

Важно тщательно закрепить материал по краям, чтобы исключить риск поднятия кровли сильным ветром. Крепление делают при помощи гвоздей. При настиле покрытия обязательно устанавливают водосток

Для организации системы используют наружные водосточные трубы и желоба с уклоном. Желоба устанавливают так, чтобы наружные края располагались ниже плоскости ската

При настиле покрытия обязательно устанавливают водосток. Для организации системы используют наружные водосточные трубы и желоба с уклоном. Желоба устанавливают так, чтобы наружные края располагались ниже плоскости ската

При выборе желобов обращайте внимание на форму изделия. Классические полукруглые модели — доступный и самый дешевый вариант. Квадратные желоба подойдут для местности с частыми и сильными дождями, рельефные — для тех, кто не хочет часто прочищать изделия от листьев и другого мусора

Квадратные желоба подойдут для местности с частыми и сильными дождями, рельефные — для тех, кто не хочет часто прочищать изделия от листьев и другого мусора.

Учтите, что форма наружной трубы должна соответствовать форме желоба. Нельзя крепить круглую трубу к квадратному желобу! Диаметр труб зависит от размеров дома. Если площадь кровли до 50 квадратных метров подойдут трубы с диаметром 80-90 мм, для площади более 50 — с диаметром 100 квадратных метров. Трубы крепят при помощи держателей и хомутов. При это расстояние между изделиями и стенами дома должно составлять минимум три сантиметра.

Монтаж стропильной системы, утепление и покрытие кровли, установка водостока — сложные и трудоемкие процессы. Неверный расчет, некачественные материалы и неправильная технология укладки приведут к тому, что крыша будет протекать и разрушаться. Чтобы избежать таких серьезных проблем, обратитесь к профессионалам! Специалисты компании “МариСруб” проведут расчеты и подберут подходящие стройматериалы, быстро и качественно установят кровлю с водостоком, выполнят работы по гидроизоляции, утеплению и защитной обработке древесины.

Односкатная крыша

Односкатная конструкция

При строительстве бани, многие решают сооружать односкатную крышу. В отличие от других типов, односкатную сделать значительно проще. Так, для ее обустройства нет необходимости возводить сложную стропильную систему. А если баня пристраивается к другому строению, то такая кровля будет продолжением существующей

Но несмотря на кажущеюся простоту при ее изготовлении важно учитывать ряд нюансов, например уклон

Угол уклона крыши определяется исходя из нескольких факторов, например, насколько большая снеговая и ветровая нагрузка в вашем районе. Также на определение угла влияет и выбранный кровельный материал. Если в вашем регионе количество снега большое, то угол наклона следует сделать более крутым от 15°. Это позволит снегу быстро сходить с поверхности, а также упростит его очистку. Если же в вашем регионе преобладают сильные ветра, то крышу, наоборот, необходимо сделать более пологой.

Ниже приводится диаграмма, на которой указывается допустимый угол наклона кровли при том или ином кровельном материале:

График уклона кровли

Конструкция крыши

Сама по себе конструкция очень простая. Угол ее наклона создается за счет перепада высоты двух противоположных стен. При этом также можно обустроить и чердачное помещение (по желанию). Если чердака не будет, то крыша одновременно может являться и потолком бани. Изнутри ее необходимо будет утеплить и подшить. Если же будет обустраиваться чердак, то необходимо дополнительно сделать перекрытие между чердаком и помещением.

Кровля имеет опору на стропила, которые укладываются на стены бани. Стропила монтируются с шагом от 0,6 м до 1,2 м. Сверху стропил изготавливается обрешетка, слой гидроизоляции и кровельный материал.

В качестве кровельного покрытия можно использовать профнастил, металлочерепицу, битумную черепицу, ондулин. Крайне редко выбирают шифер, так как этот материал значительно утяжеляет вес готовой односкатной крыши.

Для изготовления подобной кровли, необходимо иметь следующий набор материалов и инструментов:

• доска 40×60 мм для изготовления стропил и балок перекрытия;
• влагостойкая фанера или доска для изготовления обрешетки;
• гидроизоляционный материал;
• кровельное покрытие;
• доска для подшивки потолка;
• пленка для пароизоляции с металлизированным покрытием;
• утеплитель – базальтовая, стеклянная или минеральная вата;
• электролобзик;
• степлер;
• молоток;
• рулетка;
• нож;
• шуруповерт;
• антисептик для покрытия дерева.

Пошаговая инструкция

Формирование односкатной крыши начинается при возведении стен, т.е. одну выполняете более высокой. Если баня прямоугольная, то обычно это одна из длинных стен. Дальше процесс строительства выглядит следующим образом (на примере постройки из бруса):

• Если планируется выполнить чердак, то на уровне низкой стены необходимо сделать пазы по всему периметру для балок потолочного перекрытия. Расстояние может соответствовать расстоянию между стропилами. Паз тщательно обрабатывается антисептиком для дерева.
• Далее согласно размеру, выпиливаете балки перекрытия из толстой обрезной доски.
• Концы балок будут укладываться в изготовленные пазы. Для этого их необходимо пропитать полимерной гидроизоляционной мастикой и обернуть в рубероид.
• Крепление выполняется при помощи металлических скоб или шпилек к стене.
• На верхний брус укладываются стропила (мауэрлат). Чтобы их стянуть можно использовать металлические пластины или шпильки. Если длина ската между балками перекрытия и стропилами превышает 4 м, то дополнительно установите подкосы или опоры.

Установка стропил

• Фронтон крыши можно зашить досками.
• Если обустраивается чердак, то обязательно во фронтоне делается вентиляционное окно. В противном случае под кровлей будет накапливаться пар, что приведет к появлению конденсата.
• Поперек стропил сверху укладываете гидропароизоляционную пленку. Она должна немного провисать. Сверху нее к стропилам закрепляете бруски, а после, фанеру, для сплошной обрешетки или доски с шагом 0,5 м. Сплошная обрешетка необходима для укладки мягкой кровли, а разреженная – под ондулин, металлочерепицу и т.п.
• После этого выполняется монтаж выбранного вами кровельного материала. Если это будет металлочерепица или профнастил, то их следует укладывать внахлест на одну волну. Для крепления используются специальные саморезы с уплотнительной резинкой.
• После монтажа кровельного материала необходимо закрепить ветровую, карнизную планку и конек.

Завершающим этапом будет утепление. О тонкостях выполнения этой работы, будет говориться в этой статье.