Стропильная система двускатной крыши своими руками

Уже на протяжении нескольких веков наибольшей популярностью в строительстве жилых помещений своими руками пользуется стропильная система двускатной крыши, или, как ее ещё называют, щипцовая.

Это вполне предсказуемо, так как именно такая система строительства крыш более прочная и гораздо проще других систем. Ей отдают предпочтение как профессионалы со стажем, так и начинающие строители. Ниже вы можете увидеть фото домов со всеми описанными ранее видами двускатных крыш.

Основные виды двускатных крыш

Первый вид – это симметричная двускатная крыша. Её скаты имеют одинаковую длину и расположены, по отношению к стенам постройки, под одним углом.

То есть, получается, в основании такой крыши лежит равнобедренный треугольник. Верхний угол треугольника может быть как тупой, так и острый. Всё зависит от проекта и дизайнерского решения. Но, как правило, зависит это от климатических условий местности.

Если же местность не отличается никакими аномальными природными явлениями, можно себе позволить любой вид крыши. Чаще всего строят крышу со скатами под углом 35-45 градусов. Так нагрузка равномерно распределяется по всей площади дома.

Второй вид – это ломаная крыша. В их основании лежит симметричный пятиугольник. Она строится по желанию хозяина, когда он хочет сделать мансардное помещение. Ломаная крыша позволяет увеличить чердачное пространство и сделать там мансарду.

Для того чтобы там обустроить жилую комнату, необходимо утеплять крышу. Делать жилое помещение под симметричной двускатной крышей не рекомендуется.

Третий вид – крыши с разными углами скатов. В их основании лежит любой треугольник, кроме равнобедренного, все стороны и углы в котором разные. Такие крыши служат только для того, чтобы подчеркнуть оригинальность дома. Никакого иного предназначения они не несут.

Чаще всего проектируют крыши такого типа с прямым верхним углом. Это смотрится очень эффектно. У крыш с разными углами скатов, есть маленький недостаток. Это нерациональное использование чердачного помещения.

Устройство и различные конструкции двускатной крыши

Существуют три вида конструкций: висячие стропильные системы, наслонные системы и гибридные.

1. Первый вид конструкции – двускатная крыша с висячими стропилами, грубо говоря, висит. Края стропил не опираются на стены дома, а нависают возле стен. Такая система может быть спроектирована только в зданиях, в которых расстояние между опорами не более 6,5 метров.
2. Второй вид конструкций, наслонные системы. В них, в отличие от предыдущих, стропила краями опираются на несущие стены. Устанавливаются они в зданиях с несущей средней стеной или опорными столбами под крышей.
3. Гибридные системы: одна сторона стропила опирается на стену, вторая нависает возле стены.

В любом виде стропильной системы используются основные узлы крыши: стропильные ноги, вертикальные стойки, наклонные подкосы, ригели, распорки, коньковой прогон. А в конструкции двускатной крыши обязательно присутствуют и мауэрлат.

Далее мы подробно рассмотрим расчеты и возведение стропильной системы двускатной крыши в основании которой лежит равнобедренный треугольник.

Как самостоятельно рассчитать двускатную крышу

Чтобы рассчитать, сколько вам необходимо материала для стропил, необходимо посчитать длину одного стропила. Для этого, прежде всего, нужно определиться, каким будет угол наклона возводимой крыши.

• Если вы хотите сэкономить на кровельных материалах, то стоит выбирать угол 5-15 градусов. Но при этом пострадает высота крыши и будет совершенно маленькое чердачное пространство. Такой угол подходит для больших зданий: торговых центров, ферм и производственных предприятий. Конечно, тем, которым не нужно дополнительное чердачное пространство.
• Как уже говорилось ранее, стоит учитывать нагрузки природных явлений. Если в районе постройки постоянно дует сильный ветер, то лучше не делать уклон крыши более 30 градусов.
• А если зимой в районе много снега, то нужно делать угол скатов более 40 градусов.

Определившись с углом, можно посчитать длину стропила. Нужно измерить длину основания треугольника, который будет взят за основу крыши. Также измерьте длину несущей стены и, если крыша будет немного нависать возле фасадных стен, то нужно прибавить ещё данный отрезок. Производить расчет длины стропил двускатной крыши требуется по тангенсам.

Для того чтобы было более понятно, рассмотрим пример:

Возьмем угол наклона 45 градусов. Длина основания треугольника пусть будет 8 метров, а длина расстояния от самого первого стропила до последнего равна 12 метрам.

Тангенс угла 45 градусов равен 1. Опускаем высоту из верхнего угла равнобедренного треугольника, который будет лежать в основании стропила. Высота делит треугольник на два равных прямоугольных треугольника.

Рассмотрим один из этих треугольников. В нём один из катетов является высотой равнобедренного треугольника, лежащего в основании крыши. Находим его с помощью тангенса. Тангенс – это отношение противолежащего катета к прилежащему катету. То есть, высота относится к половине основания как 1:1. Основание у нас равно 8 метрам, значит, половина будет равна 4. Отсюда следует, что второй неизвестный катет тоже равен 4, то есть высота равнобедренного треугольника равна 4. Стоит заметить, найдя высоту треугольника, мы рассчитали высоту конька крыши.

Затем, нужно найти гипотенузу прямоугольного треугольника. Её легко найти по теореме Пифагора: в прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. 4 в квадрате равно 16. Сумма квадратов катетов равна 32. Из под корня это число не выходит, но можно посчитать примерно, с погрешностью в несколько миллиметров, не более. Получается 5,657 метров. Это длина одного стропила.

Затем, нужно посчитать, сколько всего будет стропил. Расстояние между стропилами двускатной крыши не должно превышать 0,6 метров. Мы так и возьмём, 0,6 метров. 12 разделить на 0,6 получается 20. Это число строил на один скат крыши, на второй потребуется тоже 20. Значит всего необходимо 40 стропил длиной 5,657 метров.

Рассчитать площадь всей поверхности крыши ещё проще. Умножаем 5,657 на 12 и удваиваем. Получается 135,768 квадратных метров. Это число будет необходимо для подсчёта кровельных материалов.

Виды стропил

Стропила, прежде всего, могут быть изготовлены из различного материала: из дерева, из железа и из железобетона. Далее они делятся по форме в зависимости от вида конструкции. Например, на наслонных стропилах делают запилы на конце для мауэрлата, а на висячих стропилах делают отступ от края до запила.

Как производится установка висячих стропил простой двускатной крыши

Прежде всего, нужно подготовить стены для монтажа стропил. Если необходимо, нужно сделать монолитный пояс. Это железобетонная балка в стене, которая необходима для устойчивости крыши. Но если стена сделана из материала, который и так хорошо приминает нагрузку, то монолитный пояс заливать не потребуется. Например, при строительстве дома из полнотелого кирпича монолитный пояс не нужен. Не забудьте о гидроизоляции. Продаются специальные материалы, их крепят по всему периметру стен, то есть там, где они будут соприкасаться с будущей конструкцией. В противном случае рано или поздно вы рискуете наблюдать мокрые пятна на своём потолке и испорченный косметический ремонт в помещении.

Теперь, крепим мауэрлат. Это основа под стропила. Он крепится с помощью шпилек на несущих стенах.

Каждое стропило нужно подготовить для крепления. Требуется сделать запил для мауэрлата, чтобы он по форме подходил к основе конструкции. При висячей конструкции он выполняется за несколько десятков сантиметров от края стопила. За сколько именно, зависит от вашей первоначальной задумки.

Рядом с запилом необходимо закрепить подшивной опорный брусок. Он опирается на боковую внутреннюю часть мауэрлата для того, чтобы стропило не соскальзывало и было более устойчиво.

Далее необходимо скрепить парные стропила между собой. Раньше их крепили гвоздями. Но практика показала, что такой способ ненадёжен. Поэтому чаще всего их скрепляют между собой болтами. Такие заготовки называются фермами.

Когда все заготовки готовы, нужно установить две основных фронтальных фермы. Они самые важные, поэтому к процессу нужно подойти с хирургической точностью. Тщательно проверяйте вертикальность стропильных ног и хорошо закрепите фермы временными подкосами. Фермы крепятся к мауэрлату, как правило, с помощью силовых уголков. Реже встречаются крепления гвоздями, скобами и деревянными коротышами.

Протяните от одной вершины фермы к другой нитку на одном уровне. Проверьте уровнем горизонтальность нитки.

Затем устанавливаются остальные, промежуточные фермы. Они должны располагаться друг от друга не более, чем на 0,6 метров. Для дополнительной устойчивости конструкции устанавливаются ригеля и подкосы.

Ригель – это горизонтальная дополнительная опора, которая располагается на одной ферме между двух стропильных ног.

Предварительно необходимо рассчитать его длину и сделать врубку в на концах и врубку в стропильной ноге, там, где будет крепиться ригель. Необходимо это сделать так, чтобы после крепления ригель и стропильные ноги находились в одной плоскости. Затем он крепится к ферме при помощи шурупов.

Подкосы — это дополнительные брусья, которые берут на себя дополнительную нагрузку, облегчая давление на стропила.

Подкос делается под любым желаемым углом. Он крепится на стропильной ноге и на основании крыши точно так же, как и ригель.

Затем устанавливают прогон под стропильными фермами. На нём нужно предварительно сделать запилы для стропила. Он крепится болтами к каждому стропилу.

На этом монтаж стропил двускатной крыши закончен и подходит очередь монтажа обрешётки. Необходимо грамотно располагать шурупы по всем местам скрепления элементов конструкции. Необходимо сверлом сделать отверстия для шурупов, чтобы дерево не потрескалось. И по той же причине необходимо располагать их в хаотичном порядке, то есть, они не должны располагать вдоль одной прямой по доске. Это позволит избежать преждевременных трещин и сделать стропильную систему более надёжной.

Стропильная система двускатной крыши своими руками несложна ни в теории, ни в практике. Двускатная крыша, если считать симметричный вариант, самая лёгкая в плане конструкции и самая надёжная. На ней нагрузка на крышу распределяется равномерно на каждое стропило. Правильный монтаж и верные расчёты продлят срок эксплуатации двускатной крыши.

В следующем видео вы можете наглядно ознакомиться с тем, как производится установка стропил двускатной крыши: