Стропила для двухскатной крыши своими руками: расчет и монтаж

При планировании строительства малоэтажных жилых, подсобных или коммерческих зданий большинство проектировщиков выбирают двускатную конструкцию крыши. Это связано с относительно простой технологией монтажа, повышенной надёжностью конструкции, эффективным отводом осадков с кровли и неприхотливостью к условиям эксплуатации. Однако для достижения всех преимуществ нужно грамотно спроектировать и установить стропила для двухскатной крыши своими руками.

Содержание

Особенности устройства двускатных крыш

Двускатные кровли представляют собой две наклонные плоскости прямоугольной формы (скаты), которые опираются на стропильную систему. Боковые части делаются глухими либо на них устанавливают окна и обшивку. Основными параметрами такой кровли являются: угол наклона и расположение конька относительно осевой линии, проходящей через стены, перпендикулярные скатам. То есть двускатная конструкция не обязательно должна иметь одинаковый наклон скатов или иметь симметричный вид.

Множество оригинальных проектов применяют несимметричную конструкцию скатов для учёта некоторых особенностей климата, либо в целях улучшения дизайна фасада. Стоит заметить, что такие решения весьма оригинальны, но на практике их реализовать достаточно сложно. Связано это со следующими причинами:

Возрастает нагрузка на стены и фундамент в месте смещения конька кровли. В результате расчёты могут значительно усложняться, особенно при условии применения тяжёлых кровельных материалов, таких как шифер или керамическая черепица.
Требуется изготавливать для каждого ската отдельные конструктивные элементы, что может значительно увеличить сроки строительства.
На кровлю при больших углах наклона скатов могут оказывать существенное влияние давление ветровых потоков. Поэтому потребуется учитывать преимущественное направление ветров при расчётах.

Основные элементы скатной системы крыши

Перед тем как сделать стропила на двухскатную крышу нужно создать проект, а также изучить все элементы конструкции. Потребуется спроектировать такие основные узлы:

[list type=»arrow3″]

Мауэрлат. Обеспечивает передачу нагрузки кровельной конструкции на несущие стены объекта, создавая её равномерное распределение. Брус изготавливается из лиственных пород древесины, таких как лиственница, дуб, ясень. Минимально допустимое сечение составляет 100х100 мм. Допускается применение не только цельного бруса, а и клееного, но с сечением 100х150 мм.
Стропила. Основной элемент конструкции, который предназначен для формирования несущего каркаса, восприятия нагрузки кровельного материала через обрешётку и передачи нагрузки на мауэрлат. Расстояние между стропилами двухскатной крыши составляет от 0,6 до 1,2 м, в зависимости от веса кровельного материала и количества осадков в конкретной области.
Затяжка. Специальная конструкция, применяемая для фиксации двух наклонных балок скатов под заданным углом наклона, которая крепится на уровне чуть выше балок либо немного ниже конька. Применяется в наслонных типах кровель.
Стойка. Представляет собой вертикально устанавливаемый и прочно закрепляемый элемент, выполняющий несущие функции кровли. Устанавливается обычно на стены здания для частичной передачи нагрузки кровли. Придаёт дополнительную жёсткость конструкции.
Прогон. Бывает двух типов: боковой и коньковый. Боковой представляет собой брус, опирающийся на стойки и расположенный параллельно коньковой балке. Позволяет предотвратить прогибание ската под значительными нагрузками. Коньковый прогон устанавливается вдоль линии примыкания одного ската к другому и служит опорой для конька.
Подкос. Представляет собой вспомогательные опоры для стоек, которые располагаются под углом 45⁰ к несущим балкам скатов в целях увеличения площади контакта со стойками и снижения риска деформации ската.
Лежень. Служит точкой опоры для подкоса и стойки.
Обрешётка. Используется для фиксации стропильной системы в поперечном направлении, передачи нагрузки кровельного материала и его крепления, а также обеспечения стойкости к нагрузкам в прогонах между несущими балками.

Полезная информация! Подкосы для северных регионов из-за повышенных снежных и ледяных нагрузок на кровли допускается устанавливать не только продольно, а и по диагонали. Таким образом, значительную часть нагрузки воспринимают именно стойки, а не стены здания.

Конструктивные элементы двускатной кровли

Типы двускатных каркасных систем

Стропила для двускатной крыши своими руками могут быть висячими или наслонными. Висячая конструкция опирается только на боковые стены. Поэтому её применяют только для установки на здания с расстоянием между стенами не более 12 м. Для предотвращения схлопывания конструкции применяют вспомогательные горизонтальные или вертикальные элементы, позволяющие повысить прочность и надёжность конструкции. Наиболее удачными элементами являются: подкос, ригель или затяжка. Они могут быть закреплены не только к коньковой балке, а и непосредственно к самим скатным балкам под определёнными углами.

Полезная информация! Если планируется использовать чердак в качестве жилого помещения, то в качестве опор рекомендуется использовать затяжки, которые позволят сохранить максимум пространства.

Для зданий с несущими внутренними стенами допускается установка наслонных скатных балок за счёт возможности установки дополнительных опор. В результате можно избегать ограничения висячей системы и устанавливать несущие балки даже при расстоянии между стенами более 10 м. Интервал между опорами выбирается для каждой конструкции индивидуально с учётом назначения здания и использования чердачного пространства.

Статья по теме:

Односкатная крыша своими руками пошагово. В отдельной публикации представлено практическое руководство по монтажу конструкции с полезными советами и фото.

Подготовительные работы

Стропила для двухскатной крыши своими руками устанавливать следует только после того, как были проведены подготовительные работы. Они заключаются в проектировании скатной конструкции, создании сметы затрат, подборе необходимых материалов и инструментов. Однако же основной частью работ, несомненно, является грамотный расчёт всех параметров.

Расчёт нагрузок на стропила для двухскатной крыши своими руками

При выполнении расчётов важно правильно вычислить нагрузку на каркас кровли. Существует три типа нагрузок:

Постоянные. В них включён вес всех используемых материалов: утеплителя, обрешётки, изоляционных плёнок, кровельного материала, доборных элементов, системы отливов и снегозадержания, отделки, мансардных элементов и т. д. Примерные нагрузки при использовании некоторых кровельных материалов указаны в Таблице 1.

Таблица 1. Нагрузка на стропила с зависимости от материала кровли

Внимание! Рекомендуется, чтобы при проектировании конструкции на 1 м² приходилась нагрузка до 50 кг, так как в противном случае возрастёт нагрузка на стены и придётся закладывать заглублённый фундамент.

Переменные. Действуют только при определённых условиях, например, при выпадении осадков, ремонте или обслуживании кровли, ветровых нагрузках и т. д. При расчётах следует использовать максимальные значения искомых величин.

Расчёт типичных переменных нагрузок на кровлю в зависимости от угла наклона

Полезная информация! Монтаж стропила для двускатной крыши своими руками должен учитывать ветровые нагрузки. Для их расчёта следует брать усреднённые по региону показатели и умножать на поправочный коэффициент, который можно найти в СП 2.01.13330.2011. Дополнительно следует учитывать и расположение здания, например, если дом отдельно стоящий, то он испытывает максимальные нагрузки.

Согласно СП 2.01.13330.2011 нагрузка снега определяется как полная снеговая нагрузка, умноженная на поправочный коэффициент, который определяет ветровое и аэродинамическое давления. Вес снега на 1 м² может составлять от 80 до 320 кг.

Расчёт нагрузки снега на погонный метр балок скатов для деревянного и кирпичного дома

Важно! Если угол наклона скатов составляет более 60⁰, то снеговую нагрузку учитывать не следует.

Особые нагрузки. Определяются сейсмическими и/или штормовыми природными явлениями. Для средней полосы ими можно пренебречь, сделав запас по общей прочности 10-15%.

Определение угла наклона скатов

Угол наклона кровли определяется в первую очередь кровельным материалом. Обычно он выбирается на основе следующих критериев:

для мягкой кровли – 5⁰-25⁰;
для жёсткой – 20⁰-45⁰.

Определение угла наклона ската крыши в зависимости от типа материала

Также стоит руководствоваться тем, что чем меньше угол наклона, тем лучше обтекаемость кровли. При больших углах обеспечивается быстрый отвод осадков со скатов, а также появляется возможность создания мансарды.

Расчёт длины и шага стропил

Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками, нужно соблюдать шаг их закрепления 0,6-1 м. Выбор зависит от расчётных нагрузок с учётом запаса прочности. Чем меньше шаг, тем прочнее конструкция и больше расход строительных материалов. Большой интервал 0,8-1 м допускается использовать только при укладке лёгких кровельных листов и углах наклона 15⁰-20⁰. Рекомендуется выбирать шаг в пределах 0,6-0,8 м.

Схема стропильной конструкции под укладку лёгких кровельных материалов

Длину балок, зная угол наклона скатов и расстояние между двумя стенами объекта, рассчитать достаточно просто по теореме Пифагора. Однако реальную длину нужно увеличить на 60-70 см, которая пойдёт на их стыковку, а также на свес скатов примерно 0,5-0,6 м.

Калькулятор расчета длины стропильных ног

Введите высоту конька кровли от уровня опирания стропильных ног на стену или каркас, м

Введите пролет (ширину здания), перекрываемый стропильной системой, м

Выберите тип стропильной системы

Односкатная крыша

Двускатная, вальмовая или шатровая

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА

Длина стропильной ноги односкатной крыши, м

Длина обычной стропильной ноги двускатной крыши, м

Длина накосной стропильной ноги двускатной крыши, м

Куда отправить результат?

Не заполняйте, если отправка результатов не нужна

Защита от спама

Введите код с картинки

Отправить результат мне на почту

Калькулятор расчета удлинения стропил для формирования карнизного свеса

Введите необходимую ширину карнизного свеса, см

Укажите угол наклона ската кровли, градусы

Выберите тип стропильной ноги

Обычные рядовые стропила

Накосные стропила

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА

Расчет для обычной ноги

Расчет для накосной ноги

Рабочая длина кобылки (удлинение стропильной ноги), м

Куда отправить результат?

Не заполняйте, если отправка результатов не нужна

Защита от спама

Введите код с картинки

Отправить результат мне на почту

Полезная информация! Поскольку стандартная длина бруса составляет до 6 м, то для кровель с большими площадями можно применять их наращивание, стыковку или соединение.

Определение сечения стропильных пар

Расчёт сечения стропила для двухскатной крыши играет важную роль для выполнения монтажа кровельной конструкции своими руками, так как от этого будет напрямую зависеть надёжность и долговечность кровли. При расчётах важно учитывать следующие факторы:

[list type=»arrow3″]

тип древесины, применяемой при строительстве стропильной системы;
вид применяемого бруса: цельный или клеёный;
длину и шаг скатных балок;
общую нагрузку.

Для определения сечения балок с учётом их шага и длины необходимо использовать Таблицу 2.

Таблица 2. Зависимость сечения бруса, применяемого для скатных балок, от длины,шага установки и нагрузки

Важная информация! Чем больше шаг несущих балок, тем большее деформирующее усилие они воспринимают и возрастает необходимость увеличения сечения несущей конструкции.

На основе расчётных данных требуется составить чертёж и провести оценку финансовых затрат путём составления сметы. После этого следует провести закупку необходимых стройматериалов.

Этап установки стропил двускатной крыши своими руками: видео и фото всех этапов работ

Установка стропил двухскатной крыши выполняется только после проведения всех этапов подготовительных работ и расчётов. Пошагово инструкция монтажа содержит следующие этапы:

крепление мауэрлата;
подготовка конструктивных элементов;
установка стропильных ног;
монтаж обрешётки.

Способы крепления мауэрлата

Методы закрепления мауэрлата отличаются в зависимости от основного материала стены. При возведении бревенчатых или деревянных домов венцовая обвязка может выполнять функцию мауэрлата. Если стены сделаны из пенобетона или кирпича, то крепление мауэрлата осуществляется на специально устанавливаемые стальные штыри по всему периметру внешних стен со смещением к центру здания или по центру. При этом он в любом варианте крепления должен быть удалён от внешнего края на 50 мм.

Крепления мауэрлата к стене из пористых бетонных блоков на болты

В большинстве случаев возникает необходимость наращивания длины балок. Наиболее удобным способом является крепление «в лапу». Оно делается под углом 90⁰ или 180⁰. Для этого срезают половину толщины балки на расстояние, равное удвоенному размеру большей стороны её сечения, затем прикладывают их друг к другу, просверливают отверстия под несколько болтов подходящего диаметра, расположенных в один ряд, а затем соединяют на болты.

Крепление мауэрлата к кирпичной стене на стальные штыри

После установки мауэрлата следует обеспечить защиту древесины от попадания влаги. Для этого её обмазывают битумом или укладывают гидроизоляционный материал внахлёст с расстоянием 10-15 см.

Внимание! Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками необходимо учитывать, что в древесине остаётся определённое количество влаги, которое при прямом контакте с металлом вызывает протекание коррозионных процессов. Чтобы их предотвратить, нужно на металл наносить защитное покрытие.

К стене мауэрлат крепится на анкеры, стальные скобы, деревянные нагели, шпильки, шарниры или обвязывают проволокой.

Процесс изготовления стропильных пар

Для того чтобы обеспечить надёжное крепление балок скатов, нужно идеально подогнать их пары по размерам. Выполнять подгонку можно на земле или непосредственно на месте монтажа. Первый вариант является предпочтительным для небольших по площади и весу конструкций. Стропила для двускатной крыши своими руками изготавливаются на ровной поверхности с применением любых удобных инструментов. Это позволит обеспечить высокую точность их изготовления и практически идеальную стыковку пар. Для их подъёма наверх применяют подручные средства или специальные подъёмники.

Подготовленная часть конструкции стропил

Установка непосредственно на месте применяется достаточно редко, из-за нехватки места и невозможности применения специальных инструментов. Поэтому его рекомендуется использовать только специалистам.

Изготовление элементов конструкции прямо на крыше с установкой

Перед проведением распила балок нужно разметить их маркером и провести замеры длины. Желательно изготовить одну пару, которая будет служить в качестве шаблона. Затем следует собрать балки попарно в единые части конструкции.Их соединение друг с другом выполняется «в лапу» с креплением на болты или ригель. В качестве альтернативы можно использовать стальные пластины и гвозди, забивая их под разным углом к поверхности, чтобы они не пересекались внутри древесины.

Устанавливаем стропила для двускатной крыши

Чтобы грамотно выполнить установку стропил двухскатной крыши своими руками, видео или фото процесса следует изучать заранее. Перед монтажом устанавливают балки перекрытия с креплением встык к мауэрлату. Интервал их размещения аналогичен шагу скатных балок. Для этих целей применяют брус с сечением 120х120 мм или 150х150 мм. Крепление выполняется «в лапу» или на анкеры.

Способ крепления скатных балок к мауэрлату

Для упрощения монтажных работ можно выполнить настил потолка или хотя-бы уложить временно доски. Подготовленная площадка позволит упростить размещение и крепление подготовленных частей конструкции.

Балки могут быть зафиксированы на мауэрлате путём срезания части касающихся балок на глубину до 1/3 их сечения. При этом важно соблюдать угол касания, чтобы они плотно зацеплялись друг за друга. Второй способ крепления – установка стальных крепёжных пластин по бокам примыкания, апо центру — ригеля.

Способ крепления стропильных пар на стальные скобы

Сначала устанавливают конструктивные элементы, собранные на земле, с двух сторон скатов, скрепляют их временно вдоль конька досками, а затем монтируют промежуточные. Важно выполнить установку таким образом, чтобы образовались две ровные поверхности скатов. Если тип кровли наслонный, то необходимо установить опоры.

В месте стыка двух наклонных балок устанавливают коньковый брус. Затем устанавливают затяжки. Для наслонной кровли монтируют подкосы. Со стороны скатов настилают обрешётку с шагом и толщиной досок, которые соответствуют требованиям установки конкретного кровельного материала. После этого стропила для двускатной крыши своими руками полностью установлены.

Заключение

[list type=»arrow3″]

Описана конструкция стропильных систем.
Приведены этапы расчёта стропил.
Приведено пошаговое описание монтажа стропил.
Даны рекомендации и замечания, позволяющие не допускать критических ошибок установки.