Строительство двускатной крыши: особенности, этапы монтажа, расчеты конструкции стропильной системы

Один из важнейших моментов при планировании архитектуры дома – выбор конфигурации крыши. Самым простым и недорогим вариантом, подходящим для зданий малой и средней площади, является строительство двускатной кровли. Особенности и этапы монтажа двускатной крыши подробно разберем в статье.

Разновидности двухскатной кровли

Исходя из площади дома, климатических условий и дополнительных задач, можно строить разные варианты двухскатных крыш:

• Стандартная.

  Свесы одинакового размера, соединенные под углом 45⁰ – классическая двухскатка для строений средних габаритов.

• Пологая.

  Двухскатные крыши с небольшим уклоном свесов обычно устанавливают в ветреных регионах, так как при низком фронтоне меньше парусность.

• Остроугольная.

  Угол наклона 60⁰ увеличивает высоту чердака, а еще с такой крыши лучше сходит снег.

• Асимметричная.

  Удлинив одну сторону кровли, ее можно использовать как накрытие для террасы или в качестве навеса.

• Ломаная.

  Если планируется организация мансардного этажа, изломы на двухскатной кровле сделают помещение просторнее, а на нижних скатах можно установить окна.

У двухскатной кровли немало преимуществ: тут лучше подкровельная вентиляция, слив воды только в две стороны. И на то, чтобы построить крышу классической геометрии, уходит на порядок меньше времени и средств, чем, например, на вальмовую кровлю.

Элементы конструкции стропильной системы двускатной крыши

Главным образом за форму и устойчивость кровли отвечают стропильные ноги, о них детальнее поговорим дальше. А сейчас разберем, из каких еще частей состоит стропильная система двускатной крыши.

1. Мауэрлат. Это массивная опорная рама, установленная по периметру строения на торцах стен. Мауэрлатная рама играет важную роль – равномерное распределение нагрузки на стены по всему периметру.
2. Конек. Коньковый брус (прогон) визуально формирует макушку крыши, а в строительстве его задача – соединить противоположные стропила.
3. Затяжки (подстропильные балки). Ими затягивают по горизонтали стропильные ноги противоположных скатов. Они обязательно нужны при возведении кровли на дома с широкой фронтальной стеной.
4. Балки перекрытия. Это опора для настилов между этажами, по сути – основа для пола и потолка. Кроме того, балки выполняют функцию скрепления кровельной конструкции, придают ей жесткости и устойчивости.
5. Лежень. Деревянное основание для стоек и конькового прогона. Для двухскатной крыши монтируется один лежень под коньком, для сложных конфигураций – на все внутренние перегородки дома. Рекомендовано использовать брус того же сечения, что у мауэрлата.
6. Бабки. Эта деталь ставится под коньком и служит для удержания подстропильной затяжки. Для небольших строений хватает одной бабки, но если пролет длинный, добавляют вторую.
7. Стойки и подкосы. Если расстояние между несущими стенами очень большое, стропилам обеспечивается дополнительная поддержка в виде диагональных подпорок и вертикальных стоек.

Если каркас двускатной крыши очень массивный или же планируется облицовка кровельными материалами с большим весом (например, натуральной черепицей), тоже требуется установка дополнительных подкосов и подпорок.

Материалы для изготовления стропильной системы крыши

Традиционно для строительства каркаса кровли применяется древесина. Самые популярные и подходящие по качеству виды: ель, сосна, лиственница. Строительный рынок поставляет уже готовые брусья для обустройства кровли с нужным сечением. Стандартные размеры пиломатериалов для крыши 50х150мм и 50х200мм.

Второй вид материала – металл, а именно сталь (тавра, уголки, швеллера и т.д.) Стальной прокат получает все большее распространение в кровельной стройке, но пока в основном в общественной и производственной. Частные дома, как правило, накрывают древесиной.

Есть также комбинированная технология, когда дерево сочетают с металлом. Поскольку доска подвержена деформации с годами, ее усиливают металлическими элементами. Минус в том, что железо собирает конденсат и передает его доске, вызывая порчу.

Типы стропильных систем для двухскатной кровли

При строительстве двускатных крыш используется два типа стропил: висячие и наслонные. Разберем особенности строительства обоих видов.

Висячие

Стропило, не имеющее опоры сверху в месте стыка, называют висячим. Из-за отсутствия опоры висячие балки оказывают распирающее воздействие на конструкцию, поэтому их стягивают горизонтальными затяжками. Висячие стропила вместе с элементами, предотвращающими распирание – это устройство стропильной фермы.

Наслонные

Низ наслонных стропил устанавливается на мауэрлат, верх упирается в конек. В коньковом прогоне выпиливают пазы, в которые вставляется брус и крепится гвоздями. Главное отличие в устройстве висячей стропильной системы от наслонной в том, что она строится вообще без конькового прогона. Доски упирают друг в друга и стягивают подстропильной затяжкой. Большинство специалистов отдает предпочтение строительству наслонных каркасов, считая их более надежными, устойчивыми к нагрузкам.

Технологии сборки каркаса двускатной крыши

Сначала по периметру на торцы стен монтируется мауэрлат. Используют раму сечением 150х150, иногда 200х200мм. Затем выполняется установка стропильных ног. Стропила – это скелет кровли. Его основные функции – прием и распределение нагрузки, а также формирование геометрии скатов.

Без конька

Монтаж «скелета» кровли без конька включает такие этапы:

• на фронтонах посередине ставят вертикально по одной доске, на них отмечают высоту макушки;
• шаблонное стропило прикладывают к мауэрлату и отметке макушки, делают пометки для спила;
• по макету заготавливают симметричные «ноги» для каждой стороны, складывают парами;
• верхние концы стропил соединяют методом врубки, фиксируют металлическими пластинами, прорезными шипами или анкерами;
• по низу ноги скрепляют стяжной балкой;
• по фронтонам ставят основные фермы, закрепляя к мауэрлату;
• натягивают шнур между макушками ферм;
• по шнуру устанавливают центральную ферму.

С коньковым прогоном

Сечение конькового прогона рассчитывается на прогиб и разрушение по формуле, приведенной в нормативах СП 64.13330.2017 и СП 20.13330.2016. Расчет довольно сложный, и это только один из аргументов, почему не стоит строить кровлю своими руками, не будучи специалистом.

Монтаж конькового прогона выполняется разными способами:

• С опорой на два фронтона.

Самый простой способ, но подходит он только для строений длиной до 9 метров. Желательно армировать последние 3-4 ряда кладки фронтона. В верхнем ряду оставляют выемку для балки. Торцы срезают по диагонали, на участки вставки наматывают рубероид или гидроизоляцию.

• С опорными стойками.

Надежный и самый популярный вариант строительства двухскатной кровли. Стойки ставят на армопояс или обустроенные ровно по горизонтали лежни из досок. Число опор зависит од длины крова. Их торцы спиливают ровно под 90⁰, высоту мерят по первому шаблону. Фиксацию опор выполняют с помощью уголков, пластин, шпилек, гвоздей, скоб. Стойки монтируются по ровной оси, стандартный шаг – 1,5м.

Затем укладывают конек, крепят пластинами, уголками, гвоздями. Важно, чтобы между коньковым брусом и подпорками не было зазоров. Если они обнаруживаются, можно снять излишки шлифовальной машиной или закрыть просветы вставками из фанеры.

Монтаж стропил к коньку можно проводить разными методами:

• встык друг к другу;
• на коньковый брус;
• внахлест.

При укладке встык кромки спиливают, исходя из угла наклона скатов, достигая плотного прилегания. Стык крепят гвоздями, вбивая их в металлические накладки. На конек доски монтируют почти так же, но укладывая на раму. Фиксация внахлест хороша тем, что не нужно срезать и подводить углы.

Устройство ферм в стропильной системе

Есть разные технологии сборки ферм для двускатной крыши. Какую именно следует использовать, зависит от предстоящей нагрузки и от длины кровельного пролета. Расчеты и проектирование выполняют специалисты.

1. Классическая треугольная.

   Для стягивания и укрепления ног снизу монтируется балка перекрытия, вверху – ригель. Ригель – это верхняя затяжка, ее врезают во внутренние части стропил. При строительстве фермы важно, чтобы расстояние между ригелем и нижней стягивающей балкой было не менее 1/6 пролета крыши.

2. Система с подвеской.

   Если длина кровли (конек) больше 6 метров, необходим монтаж подвески или бабки – вертикального бруса, укрепленного к коньковому прогону. Нижний торец бабки соединяют с балкой перекрытия, что добавляет жесткости. Подвеска может быть деревянной или металлической.

3. Мансардная с верхней затяжкой.

   Если планируется жилой мансардный этаж, стягивающую балку вставляют на комфортной для потолка высоте.

4. Каркас с подвеской и подкосами.

   Когда есть риск прогиба стропильных ног, мастера ставят диагональные брусья (подкосы), идущие от бабки к ноге, для распирания. Снизу бабки монтируется собранная из двух частей затяжка.

Все перечисленные модификации стропильной конструкции относятся к трехшарнирной системе. Различаются они только наличием и способом установки усилительных элементов: бабки, ригеля, балки перекрытия, подкосов.

Расчет сечения и количества стропил

Сечение стропильных ног обычно составляет 50х150 или 50х200мм. Какие доски использовать для формирования скатов, зависит от расстояния между внешней стеной и коньком. В случае, если оно превышает 6м, используют усиленные ноги, сбивая две доски большого сечения.

Промежуток между стропилами варьируется в допустимом диапазоне от 0,6 до 1м. Только после определения специалистом необходимого для выбранного типа покрытия шага можно будет определить нужное количество пиломатериала.

Рассчитать стропильный шаг для двухскатной кровли можно следующим образом:

• измерить длину ската по карнизу кровли;
• полученную цифру разделить на предполагаемый метраж шага (например, на 1м или 0,7м);
• прибавить к полученному значению 1, округлить цифру в сторону возрастания – это число стропил;
• разделить общую длину ската на число досок.

Таким методом можно будет рассчитать уже точное расстояние между скатными балками, то есть шаг. Пример расчета: имеем длину свесов 15,5м и подходящий шаг 0,8м. Делим 15,5 на 0,8, получаем 19,37. Прибавляем к 19,37 единицу – выходит 20,37. Округляем на возрастание, результат – 21. Соответственно, нужно покупать пиломатериала на 21 стропило. Поделив 15,5 на 21, выясним точный межстропильный промежуток. В данном примере он будет 0,73.

Здесь самое важное – на начальной стадии расчетов правильно определить рекомендованный шаг. Какое значение брать за основу, зависит от вида кровельного материала, массивности каркасного строения, предполагаемых снеговых нагрузок. От этих же факторов зависит нужное сечение пиломатериала. К примеру, для металлочерепицы допустимый промежуток составляет от 60 до 95см, а рекомендованное сечение доски – 50х150мм.

После строительства стропильной системы кровельщики приступают к обустройству внутреннего пирога и монтажу обрешетки. Кровельные монтажные работы – не то, что можно сделать своими руками, посмотрев фото- и видео инструкции в сети. Точность расчетов и качественное исполнение каждого этапа одинаково важны для срока службы кровли и комфортной эксплуатации. Чтобы рассчитать стоимость объекта в Москве и московской области, вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором или обратиться к нам напрямую.