Стропильная система односкатной крыши: особенности конструкции и монтажа

Фотоотчет со стройки: односкатная крыша на доме из газобетона

Построен дом в СПб. Проекта не было, была общая идея, которая представлена на фото. Дом из газобетона, финишная отделка — штукатурка, крыша — фальцевая выбрана исходя из дешевизны, надежности, простоты монтажа.

Идея дома под односкатной крышей

После того как выгнали стены, в них залили армопояс, в который через каждый метр установлены шпильки (Ø 10 мм). Когда бетон в армопоясе достиг требуемой порочности, на битумную мастику уложили слой гидроизоляции («Гидроизол», разрезанный вдоль на полосы нужной ширины). Поверх гидроизоляции укладывается мауэрлат — брус 150-150 мм. Все пиломатериалы, которые применяются для устройства кровли, сухие, обработаны защитными пропитками, антипиренами.

Начало монтажа односкатной крыши — укладка мауэрлата

Его сначала кладут на место (лежит на шпильках, придерживаемый помощниками), проходят вдоль, стуча молотком по тем местам, где стоят шпильки. В брусе отпечатываются места, где торчат шпильки. Теперь сверлят отверстия и просто насаживают его на шпильки.

Так как пролет получается большим, поставлены подпорки из бруса (150-150 мм), на которые уложен прогон, который будет поддерживать стропильные ноги.

Установка стоек и прогона

Ширина кровли получается 12 метров. Это с учетом выноса в 1,2 метра с лицевой стороны. Поэтому брусья мауэрлата и прогон «торчат» за пределы стен именно на такое расстояние.

Для обеспечения выноса кровли мауэрлат и прогон торчат ха пределы стены

Сначала были сомнения насчет такого большого выноса — крайний правый брус висит на 2,2 метра. Если этот вынос уменьшить, плохо будет стенам, да и внешний вид ухудшится. Потому все решено оставить как есть.

Укладка стропил

Укладываются стропила из двух срощеных досок 200*50 мм, с шагом 580 мм. Доски сбиваются гвоздями, в шахматном порядке (вверху-внизу), с шагом 200-250 мм.  Шляпки гвоздей то справа, то слева, попарно Два сверху/снизу справа, два сверху/снизу слева и т.д.). Места сращивания досок разносим на менее чем на 60 см. Полученная балка получается намного надежнее чем аналогичный цельный брус.

Стропила уложены

Способ крепления стропил

Далее пирог односкатной крыши для данного случая такой (со стороны чердака — на улицу): пароизоляция, каменная вата 200 мм, вентзазор (обрешетка, контр-обрешетка), влагоизоляция, кровельный материал. В данном случае это пурал темно-серого цвета.

Пример кровельного пирога для односкатной крыши (он вообще-то стандартный)

Утепление изнутри будем проводить потом, а пока поверх стропил укладываем гидро-ветро- защитную мембрану  «Тайвек Солид»(паропроницаемая).

Укладываем гидроизоляционную ветрозащитную паропроницаемую мембрану

Мембрана укладывается снизу-вверх, крепится скобами из степлера. То полотно, которое раскатывается выше, заходит на уже уложенное на 15-20 см. Стык проклеивается двусторонний лентой (покупали вместе с мембраной). Затем поверх мембраны набивается планки, на них — обрешетка под фальцевую кровлю.

Обрешетка из доски 25*150 мм

Сначала сделана обрешетка из доски 25*150 мм с шагом в 150 мм. После укладки, походив по крыше, решено усилить обрешетку. Для этого между уже уложенными досками набиваем доски 100 мм ширины. Теперь между досками остается зазор в 25 мм.

Обрешетка односкатной крыши в результате

Далее на нижнем фронтоне набили крюки для монтажа водосточной системы. Набиты они неровно, так как из-за большой длинны фронтона решено сделать две приемные воронки на расстоянии 2,8 метра от края. Для обеспечения стока в две стороны и сделан такой рельеф.

Набили крюки для водосточной системы

Далее надо заносить куски металла (картины) длиной по 12 метров. Они не тяжелые, но гнуть их нельзя, потому «салазки» отпадают. Для подъема построен временный «мостик» соединяющий землю и крышу. По нему и поднимали листы.

Подъем листов по мостику

Далее идут кровельные работы, которые отличаются в зависимости от типа кровельного материала. В данном случае необходимо было решить проблему температурного расширения материала — оцинкованная сталь (пурал) при нагревании/остывании значительно изменяет свои размеры. Чтобы обеспечить свободу расширения крепить материал к обрешетке решено за фальц подвижными кляммерами со свободой перемещения 15-20 мм.

Установка кляммеров для фальцевой кровли

Укладка фальцевой кровли из пурала

После укладки кровельного материала остается подшивка свесов, а они ничем не отличается.

Кровлю надо довести «до ума» — подшить свесы, но, в основном, она уже готова

Ну, а на фото ниже то, что получилось после отделки. Очень современно, стильно и необычно.

Дом с односкатной крышей — отделка почти закончена

Расчет двухскатной крыши

Часто у начинающих строителей перед проектированием и расчетами на закупку материала возникают вопросы по поводу того, как узнать длину стропил двухскатной крыши

Для этого важно на этапе проектирования знать, какой будет ширина здания, для  подбора стропил стандартного размера, чтобы не пришлось их сращивать, жертвуя их несущей способностью. Вместе с этим нужно не забыть об угле наклона крыши

Все эти факторы в конечном итоге будут влиять на расчет длины.

Итак, для вычисления длины стропил такой крыши нужно разделить треугольник, образованный стропильной системой на два прямоугольных треугольника. Дальше, зная ширину здания и угол наклона крыши можно определить высоту конька двухскатной крыши. Зная два катета прямоугольного треугольника и используя теорему Пифагора, можно вычислить гипотенузу каждого прямоугольного треугольника, которая и является необходимой длиной стропил нашей крыши. В итоге, для определения окончательной длины, к полученному значению нужно прибавить еще 30-50 см. для обеспечения свесов крыши.

Все проведенные расчеты по определению высоты конька (она же высота фронтона) и длины стропил наглядно показаны на изображении:

Для облегчения сложных самостоятельных расчетов и исключения случайных ошибок, мы специально создали онлайн калькулятор расчета двухскатной крыши, который помимо расчета длины стропил обладает следующими функциями:

• Определение площади покрытия крыши и веса выбранного кровельного материала;
• Определение угла наклона крыши и выдача рекомендаций по поводу того, подходит ли выбранный материал покрытия для данного угла наклона или нет;
• Определение длины стропил, необходимого их количества, минимального сечения стропил и веса стропильной системы;
• Определение количества рядов обрешетки, количества досок обрешетки, примерного веса обрешетки и необходимого количества пиломатериала.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что двухскатная крыша является наиболее дешевым и универсальным видом кровли для частного дома. Есть примеры, когда с помощью подручных средств люди возводили двухскатную крышу самостоятельно в одиночку. Но все же советуем вам пользоваться помощью специалистов в таких вопросах, ведь грамотно сделанная крыша над головой — это комфорт и уют в доме.

Строительство двухскатной крыши пошагово

Монтаж мауэрлата двухскатной крыши

Мауэрлат принимает на себя всю нагрузку от крыши и передает ее на стены, поэтому в качестве мауэрлата выбирают достаточно толстый и крепки брус. Толщину выбирают исходя из толщины стены, на которую он опирается. Как правило толщину мауэрлатного бруса стремятся выбрать равной или приближенной к толщине стены.

Укладывать мауэрлат необходимо заподлицо с внешней частью стены, прочно соединив их вместе. Для соединения мауэрлата со стеной еще на этапе возведения стен закладываются (заливаются в армопояс) анкерные болты или проволока. Если в качестве крепежа используется проволока, то после укладки бруса он крепко обвязывается этой проволокой вокруг и остается в таком виде крепко закрепленной. В случае, если в стену были замурованы анкерные болты, в мауэрлате предварительно сверлятся сквозные отверстия, которыми брус насаживается на болты и затягивается сверху гайками с широкими шайбами.

Важно также не забыть уложить слой гидроизоляционного материала в виде прокладки между стеной и мауэрлатом. В качестве гидроизоляции, как правило, используется рубероид или подобные материалы

Подробнее о закреплении мауэрата рассказано в данном видео

Установка стропил двухскатной крыши

После того как подготовлено основание, приступают к сборке стропильной системы двухскатной крыши. Монтаж стропил можно выполнить несколькими способами: устанавливать стропила сразу на крыше или некоторые элементы конструкции выполнить на земле, а затем поднять с помощью специального оборудования в место установки. Правильно выставить стропила на двухскатную крышу своими руками без помощи напарника достаточно проблематично, поэтому лучше воспользоваться помощью, чтобы не ошибиться и не свести на нет все усилия.

Чтобы проще было крепить брусья, на каждой стене стоит разметить точки крепления и соединить противоположные стены балками (лежнями), на которые будут установлены стойки для подпорки стропил. На стойки устанавливается коньковый брус, который является направляющим для установки стропильной системы. Для того чтобы соединить стропила максимально точно, чтобы весь скелет из стропил был одинаковый, пользуются шаблонами. Так вы сможете избежать провалов и перекосов в кровле.

После установки конькового бруса приступают к самой ответственной части – монтажу стропил (уже скрепленных между собой или отдельно)

При этом важно постоянно следить за уровнем и ровностью установки. Крепят стропила между собой, как правило, на гвозди или при помощи железных скоб

Распространенные схемы выставления стропил на двухскатную крышу и их крепления друг с другом показаны на рисунке ниже.

После выполнения каркаса крыши требуется выполнить установку вспомогательных крепежей для улучшения жесткости кровли. Для этого устанавливают подкосы и средние коньки.

Предлагаем вам посмотреть видео, в котором наглядно показана установка стропил своими руками для двухскатной кровли.

Обрешетка двухскатной крыши

Обрешетка двухскатной крыши в простейшем случае представляет собой монтаж поперечных досок на стропила для укладки на нее кровельного материала. Но, как правило, современная кровля представляет собой более сложный пирог из различных слоев.

После установки обрешетки крыша накрывается слоем гидроизоляции, слои которой монтируются с напуском друг на друга, а стыки скрепляются скотчем.

Следующим шагом идет закрепление контробрешетки – планок, закрепляемых под углом 90 градусов к основной обрешетке. Это нужно для обеспечения вентилируемого зазора в пироге кровли для избавления от влаги.

На заключительном этапе монтажа двухскатной крыши  производят укладку кровельного покрытия, выбор которого, как было сказано в начале статьи, зависит как от нескольких факторов, включая финансовую составляющую

Внешние работы по установке крыши заканчиваются подшивкой карнизов и обустройством фронтонов, если они не являются частью стен. После этого переходят к внутренним отделочным работам и утеплению крыши, если в этом есть необходимость. Подробно об утеплении кровли мы поговорим в следующих статьях.

Стоит отметить, что построить двухскатную крышу своими руками не так сложно, главное правильно произвести расчеты и пошагово следовать пунктам инструкции, чтобы не упустить важных моментов при монтаже.

Краткая видеоинструкция по устройству двухскатной крыши представлена на видео:

Технология монтажа

Монтаж всегда начинают с установки мауэрлата, перекрывающих балок и стропил с угловыми перекладинами. У наслонных и свисающих стропил технология сборки существенно отличается. Так, наслонные стропила собираются следующим образом.

1. Устанавливаются две крайние подпорки под брус конька. При этом они подопрут брус, одновременно являясь компонентами, создающими фронтонные составляющие постройки. Закрепляют их снизу к мауэрлату. Их ставят вертикально, без погрешностей. Верхние торцы располагаются по единой горизонтали. Чтобы выставить горизонталь, между подпорками натягивают нитку или леску, сверяясь по уровню. При наличии перекосов одна из более низких опор поднимается посредством подпорок.
2. По установленной с помощью нити или лески горизонтали устанавливают промежуточные опорные стойки с промежутком в 2,5 м. Для предотвращения смещения стоечных брусьев их фиксируют вспомогательным крепежом, установленным не на постоянной основе. В качестве таких деталей выступают подпорки или затяжки. На стойках размещают подконьковую перекладину, которая фиксируется с их же помощью.
3. Стропильные балки необходимо правильно устанавить парами – друг напротив друга. Их можно как запилить в мауэрлат, так и использовать вспомогательные доборные элементы – те, в свою очередь, выпиливаются строго по углу наклона скатов. Монтаж производится с любой из сторон. Крепление подводится по направлению к коньку и мауэрлату. Дистанция между вертикальными подпорками выбирается таким образом, чтобы вес и сопротивление кровли верхним нагрузкам не приводили к смещению стропильных балок. На стадии проектирования постройки данная характеристика определена окончательно.

При монтаже свисающих стропил сборка основных фрагментов осуществляется на земле. Инструкция по сборке такой системы включает в себя следующие стадии.

1. Вначале собираются кровельные конструкции – стропильные, горизонтальные, вертикальные и диагональные балки. Все они – по одной – поднимаются наверх для дальнейшей установки. Некоторые рабочие предпочитают произвести их укрепление уже наверху, на установленных перекладинах потолочного перекрытия. Установка может производиться и поочерёдно – первая же собранная тут же устанавливается на своё место. Для подъёма этих комплектов лучше воспользоваться автокраном. Но его использование увеличивает в итоге расходы на постройку дома.
2. Наиболее сложным и ответственным шагом является выставление этих комплектов. Для этого вначале устанавливают начальную и конечную. По ним натягивается леска. Натяжение лески проверяется строго по горизонтали – без погрешностей. Также она должна проходить по наиболее высокой конструкции – погрешности на предыдущих этапах строительства всё же могут себя проявить.
3. Стропильные сборки, оказавшиеся ниже выставленной горизонтали, приподнимаются одна за другой. Они закрепляются уже на постоянной основе – это исключает их возможный сход и расшатывание конструкции. Снизу стропила – в местах своего закрепления – выставляются по горизонтали, совпадающей с изначальной установкой мауэрлата. Перед сборкой обрешётки стропильные фермы (комплекты) необходимо выровнять в одной плоскости – с каждого из обоих скатов. Завершив сборку стропильно-обрешёточной конструкции, под профлист кладут гидроизоляцию.

О том, как выполнить мондаж стропил двускатной крыши своими руками, вы можете узнать из видео ниже.

Что необходимо учесть при расчете?

Чтобы длина для стропил была выбрана правильно, необходимо во время расчетов учесть многочисленные параметры. При нарушении определенных правил крыша может просто завалиться. К таким параметрам необходимо отнести:

• вид используемой кровли;
• размер и общая площадь крыши;
• нагрузки;
• материал кровельного покрытия.

Сложность расчета стропильной системы во многом зависит от того, какую форму будет иметь будущая крыша. Расчет фермы для простой двускатной или сложной многощипцовой кровли будет проводиться по-разному. У вальмовых, ломаных кровель надо знать не только размеры и форму, но и то, чем именно конструкция будет усиливаться. Придется, кроме стропильных ног, использовать подкосы, ригели, шпалы и прочее, в противном случае конструкция может обрушиться под собственным весом.

Формула расчета деревянных стропил.

Учет общей площади будущей крыши важен для любой строительной конструкции, так как выбор материала зависит от предполагаемых нагрузок. Часто случается так, что строители решают сэкономить и взять для сооружения конструкции тонкие балки. К чему это приведет? При первой же зиме крыша сложится под собственной тяжестью и весом снега. Чтобы не допустить возникновения подобной ситуации, необходимо сразу рассчитать, какие именно нагрузки будут оказываться

Важно правильно подобрать брус и его сечение. Сегодня в качестве покрытия для кровель применяются разнообразные материалы, они во многом подбираются под тип крыши

Наплавляемые мягкие кровли могут использоваться только для плоских крыш, как в случае с мембранами ПВХ и рубероидом. Обрешетка подбирается с учетом будущего кровельного покрытия. Для расчета надо учесть, каким будет материал, есть ли требования к основанию. Для металлочерепицы необходимо использовать обрешетку из реек, которые идут с шагом в 60 см. Для гибкой черепицы требуется уже сплошная обрешетка. Для монтажа подойдут листы ОСП, фанеры, ДСП либо другого материала. Для натуральной керамической черепицы, вес которой значительный, надо использовать усиление, но это уже касается не только обрешетки, но и стропильной системы. Если не учесть вес керамики, то крыша может обрушиться под собственной тяжестью.

Виды стропильных систем

В зависимости от конструктивного решения стропила могут быть наслонными, висячими или комбинированными. При подборе схемы нужно учитывать размеры пролета и наличие внутренних несущих стен.

Устройство стропильной системы двускатной крыши

Наслонная стропильная система

Этот вид конструкций представляет собой стропильные ноги, опирающиеся на наружные и внутренние стены. Балки как бы «наслоняют», при этом в системе отсутствуют горизонтальные распирающие усилия, которые воспринимаются только капитальными опорами.

Вариант простейшей наслонной системы

За счет меньших напряжений «наслонная» система имеет более простую и дешевую конструкцию. Мауэрлат может укладываться как по периметру здания (если стены недостаточно прочные), так и отдельными участками — коротышами по 60-70 см в местах опирания стропил.

Для усиления системы и уменьшения прогибов используются прогоны, подкосы, стойки. Они перераспределяют напряжения, что позволяет уменьшить сечение несущих элементов.

В коньковом узле стропила соединяются внахлест или встык. Дополнительно устанавливаются накладки на болтах или нагелях.

В зданиях, сложенных из бруса или бревен, роль мауэрлата играет верхний венец. В него врубается нижний конец стропил, который дополнительно закрепляется с помощью проволочных скруток или скоб.

Соединение стропильной ноги с мауэрлатом при помощи вырубки и гвоздей

Наслонные системы собираются на высоте по месту. Все элементы монтируются последовательно. Для временной фиксации используются различные приспособления типа подпорок или прикрученной к фасаду доски. Ускоряет сборку укладка прогона (конькового бруса) перед монтажом стропил.

Подвижный способ крепления стропилы и мауэрлата

Преимущества наслонных конструкций — возможность сборки без грузоподъемных механизмов, меньшие усилия в системе и как следствие, применение пиломатериалов небольшого сечения. Недостаток — при пролетах от 6,5 м нужна внутренняя несущая стена.

Висячие стропила

В отличие от наслонной системы этот вид применяется при отсутствии промежуточной капитальной опоры и достаточно большом пролете (от 6 до 14 м). Усилия в нижнем поясе возникают значительные, поэтому вводятся дополнительные элементы — горизонтальные затяжки или ригели, вертикальные бабки с опиранием на затяжку.

Очень часто висячая система сочетает функции перекрытия, то есть нижние балки используются как основа для потолка или пола. При пролетах до 5 м стропила соединяются затяжкой, более 6 м — добавляются усиливающие ригели, свыше 9 —конструкция включает дополнительные наклонные и горизонтальные связи. Отдельный фрагмент крыши из стропил, затяжки и связей называется фермой.

Стропильные ноги, скреплённые ригелем

Крупные секции собираются на земле. Их поднимают на крышу с помощью механизированных устройств и устанавливают на мауэрлат. Предварительно по поверхности стены устраивается подкладка из гидроизоляционных материалов.

Схема шарнирной фермы с подвеской и подкосами

Поскольку ферма — жесткий элемент, крепление к коньковому брусу более сложное, чем при наслонном варианте. Здесь применяется врубка с усилением накладками из дерева или металла.

Иногда обе системы комбинируются. Между фермами, установленными с шагом 3-4 м, монтируются наслонные стропила. Это несколько упрощает и удешевляет строительство.

Преимущества висячих конструкций — высокая несущая способность, возможность перекрывать большие пролеты без промежуточных опор. Недостаток — сложное изготовление и монтаж.