Построить крышу двухскатную размером 9 на 11. Крыша частного дома — виды, формы, конструкции. Этап #3 – определение уклона

Возведение крыши – один из наиболее ответственных этапов строительства дома. К наиболее простым конструкциям относятся двускатные крыши с прямыми скатами. Если решено, что возводиться будет двухскатная крыша своими руками, то необходимо внимательно ознакомиться с пошаговой инструкцией и видео. Функциональные параметры кровли также зависят от правильного утепления, характеристик и качества монтажа финишного покрытия.

Подготовительный этап

Чтобы определиться с конфигурацией и размером крыши, необходимо учесть снеговую и ветровую нагрузку в имеющихся климатических условиях – чем меньше угол наклона, тем лучше конструкция противостоит нагрузкам. Но малый угол наклона (40 градусов и менее) не позволяет в полной мере использовать чердачное помещение.

Форма и конструкция крыши разрабатываются в соответствии с проектным планом дома: ключевые точки опоры стропильной системы кровли должны совпадать с линиями и точками расположения несущих конструкций нижележащего этажа. Таким образом, необходимо принять во внимание ширину дома, наличие продольной несущей стены по центру. Если чердак не планируют задействовать в качестве дополнительной полезной площади для постоянного или сезонного проживания, можно выполнить надежную крышу с наслонными стропилами. В этом случае стропила крепятся к коньковому прогону, который поддерживают стойки, опирающиеся на внутреннюю несущую стену.

Висячие стропила – наиболее практичный и экономичный вариант для легких построек. В этом случае стропильные ноги попарно связываются между собой ригелями – горизонтальными перемычками, которые обеспечивают необходимую жесткость конструкции. Система с висячими стропилами опирается на боковые стены сооружения.

Если ширина дома превышает 6 метров, помимо ригелей, который выступают в качестве основы для потолка, выполняется установка прогонов и стоек. Прогон представляет собой горизонтальный брус, выступающий в качестве дополнительной опоры для стропил, образующих скат кровли. Монтаж прогона требует использования стоек. Стойки, в свою очередь, опираются на лежни – специальный брус, уложенный вдоль ската. Лежни и стойки выполняют функцию каркаса стен мансардного помещения. Такая наслонная конструкция позволяет сделать мансарду или просторный чердак для хозяйственных нужд своими руками.

Если требуется строительство простой и надежной крыши, оптимально подходит двускатная конструкция с углом наклона 45-50°. Такая стропильная система пригодна для монтажа на жилых домах и постройках различного назначения. При расчете материалов необходимо принять во внимание, что стропильная система должна быть достаточно легкой, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на фундамент, но при этом прочной . Сечение пиломатериалов следует выбирать исходя из размеров стропильной конструкции.

Монтаж мауэрлата

Рассмотрим пошагово способ постройки своими руками крыши с наслонными стропилами и чердачным помещением. На первом этапе выполняется установка на продольных стенах дома верхней обвязки – мауэрлата. Обвязка воспринимает на себя давление всей кровельной системы и равномерно передает ее строительным конструкциям – стенам и фундаменту.

Мауэрлат изготавливается из бруса (сечением от 50×150 до 150×150 мм), обработанного специальными защитными средствами для предохранения от гниения и возгорания.

Мауэрлат можно делать различными способами :

• в кирпичную кладку вмуровывается катаная проволока, посредством которой брус закрепляется на стене (проволока продевается сквозь специально выполненные отверстия и плотно закручивается);
• в кладку вмуровываются длинные металлические шпильки диаметром от 12 мм;
• в верхней части стены выполняется монолитная бетонная балка с вмурованными стальными шпильками.

Шпильки должны располагаться с шагом не более 120 мм. Высота выступающего конца крепежного элемента должна на 20-30 мм превышать суммарную толщину гидроизоляции и бруса, в котором следует заранее сделать отверстия. Брус надевается на шпильки и плотно притягивается гайками с широкими шайбами.

Возведение стропильной системы

Стропильная система, которую можно сделать своими руками, состоит из целого ряда элементов, объединенных в единое целое. Стропильная А-образная ферма является жесткой конструкцией, работающей «на распор». Если строительство крыши ведется на брусовом доме, противоположные стены следует укрепить стяжками из бруса 100×150 мм на уровне балок потолочного перекрытия. Это делают, чтобы стены не раздвинулись под нагрузкой.

На потолочное перекрытие укладываются лежни – дополнительные элементы из бруса 150×150 мм или более, которые служат опорой для стоек и перераспределяют точечную нагрузку на поверхность перекрытия. Укладку лежней своими руками следует делать по линиям расположения стен будущего чердачного помещения. Если чердак не планируется использовать, лежень может быть уложен непосредственно под коньком для монтажа опорных стоек. При необходимости можно делать сращивание бруса, но только в местах, где стык будет лежать на балке. Шиповое соединение укрепляется скобой или металлической пластиной.

Повторяющиеся детали стропильной системы следует делать полностью идентичными друг другу, чтобы построить равнобедренную двускатную крышу, вес которой будет распределяться равномерно даже под атмосферными нагрузками . С этой целью своими руками изготавливаются шаблоны одинаковых деталей.

На перекрытии дома раскладываются доски 50×150 мм, изготавливается треугольник необходимой высоты из двух стропильных ног и доски-стойки (ее длина соответствует высоте будущей крыши), соединенных гвоздем. Вдвоем или втроем конструкция поднимается - стойка устанавливается на центральной оси перекрытия, стропила устанавливаются на мауэрлат.

В процессе подготовки шаблона можно удлинять элементы, варьируя высоту крыши и выбирая наиболее подходящий вариант.

Определившись с размерами, необходимо сделать фигурные запилы на стропилах в местах их контакта с обвязкой. Стропильная нога должна жестко упираться в мауэрлат. Существует целый ряд способов крепления, следует выбрать наиболее удобный и надежный, желательно использовать металлические накладки. С тонкостями технологии можно ознакомиться по видео. Получившая стропильная конструкция в дальнейшем выступает как шаблон, а доска-опора помогает контролировать высоту установленных ферм.

Фронтон

Фронтон представляет собой продолжение стены, ограниченное скатами кровли. Если предусмотрена двускатная крыша, фронтоны дома имеют форму треугольника. При монтаже стропильной конструкции в первую очередь устанавливаются крайние фермы, которые в дальнейшем служат каркасом для фронтонов. Необходимо строго проверить вертикальность конструкций и проследить, чтобы они имели одинаковую высоту. В верхней части фронтонов крепится коньковый прогон, к которому в дальнейшем монтируются остальные стропильные конструкции.

Обычно фронтоны зашиваются после окончания кровельных работ, но это можно сделать и на более раннем этапе. Монтаж досок 50×100 или 50×150 мм выполняется в вертикальном или горизонтальном направлении. Фронтон, который можно построить своими руками, нередко снабжается окнами.

Необходимо предусмотреть и утепление фронтонов.

Утепление крыши и монтаж кровли

На стропильную систему набивается обрешетка, шаг которой рассчитывается исходя из характеристик кровельного материала – его размеров и жесткости, способа монтажа. Если предусмотрено использование гибких материалов (битумной черепицы, пленки ПВХ, рулонных битумных кровель), необходимо делать сплошной ровный настил.

К утеплению крыши необходимо отнестись максимально внимательно, так как в противном случае тепловые потери будут весьма существенны. Обычно двускатная кровля сразу выполняется с учетом применения тех или иных материалов для утепления – при строительстве стропильной системы своими руками шаг стропил рассчитывается относительно ширины листового утеплителя. Это позволяет построить крышу с минимальными экономическими затратами, так как материал для утепления не придется резать. Кроме того, данный подход ускоряет и упрощает монтаж системы утепления и пароизоляции.

В этом качественном видео можно подробно увидеть, как сделать двускатную крышу самостоятельно и убедиться, что в этом нет ничего сложного.

Наконец дошел я в своем каркасном доме и до крыши. На улице стояло 15 декабря и я понял, что крышу один сделать не успеваю, а скоро пойдет снег (а как потом оказалось, и дождь), поэтому я решил позвать на помощь бригаду знакомых строителей. Забегая вперед, скажу, что, к своему восторгу, основной каркас из 42 стропил с пленкой, обрешеткой и контробрешеткой был поставлен всего за 11 часов силой меня и 4 хлопцев (за контактами этих гигантов обращаться в комментарии или на почту). Сами понимаете, с фотографиями процесса туго, так как за 11 часов не было времени даже поесть или присесть. Задача была жесткая — сделать все за один день.

Но мы и не с таким справлялись.

А теперь обо всем по порядку.

Расчеты по моей крыше я делал в тексте о расчете .

Напомню, изначальные данные:
Дом шириной 8,75 метров + обшивка дюймовкой еще 5 сантиметров = 8,8 метров.

Соответственно, пролеты балок перекрытия:

В теории все звучало достаточно сложно, но на практике парни напилили и сделали вырезы во всех 40 с лишним стропилах за полтора часа и это при том, что многие были кривыми и их приходилось ровнять по всей длине под один размер.
Сейчас подробно расскажу, как шла работа, чтобы вы могли потом использовать.

1. Определяем центр здания с обоих фронтонов, натягиваем ниточку. Ставим по этим ниточкам доску плашмя 150×50, которая будет служить опорой для подконьковой доски и приколачиваем ее к перемычкам перекрытия, а также к лагам перекрытия с произвольным шагом. На следующих фото она будет видна.

2. Выставляем по краям и центру здания опоры под конек (в нашем случае по расчету под угол кровли 26 градусов они составляли 2,1 метра). По краям здания мы прибили их к обшивке (у меня уже была выпущена обшивка дюймовкой на фронтон), по центру прихватываем опору снизу и делаем для нее укос к перекрытию, чтоб не падала.

3. Подбираем самые ровные доски (в нашем случае хватило двух досок длиной в сумме 12,2 метров, как раз дом длиной 11,25 метров и примерно 45 см с каждой стороны на фронтонный свес).
Выставляем конек.

Качество фото не очень, увы.

4. Сортируем все стропила, делим на 3 кучи: идеальные, нормальные и совсем плохие.
Идеальные берем на первые 2 стропила, которые будут выступать лекалами. Для этого берем первую идеальную доску, делаем вырез под конек и прикладываем к нему, но повыше на 3-4 сантиметра. Теперь снизу другой человек отмечаем место и глубину выреза в стропилине так, чтобы она потом при опускании на 3-4 сантиметра туда села.

5. Теперь 2 лекала получившихся приставляем к коньку и смотрим, есть ли щели. Нет? Отлично, прикладываем их же на другом фронтоне (вдруг дом кривой?). В нашем случае дом был почти идеален +-5 мм, так что все стропила получились одинаковые.

Отдаем лекала вниз, и там за час нам напиливают еще 40 штук таких же (один бы я пилил их целый день). Выбирают на стропила доски нормальные, в конце пришлось брать совсем плохие, но их подрезали по всей длине под один размер (190 мм).

Красота, не так ли?

6. После того, как все обычные стропила были поставлены, мы перешли к выносным стропилам (консолям), которые также являются основой для торцевой доски.

Сначала мы их ставим на временную доску, прибитую к стене, и крепим к коньку. А уже после этого натягиваем нитки (чтобы не распирать консоль) и набиваем между выносным стропилом и обычными с обшивкой — перемычки.

Ух высоко!

В итоге они выглядят так:

7. Теперь время добавить под конек временные опоры.

По расчет при моем уклоне и снеговой нагрузки — нужна опора под конек сечением минимум 100×100 с шагом 1100 мм (подсчитано на норвежском софте по расчету нагрузок). Многие ставят опоры под конек 150×40(как мои временные на фото) , но это неправильно, так как крепость на прогиб в таком случае считается по наименьшему сечению и равно 40 мм, а 40 мм мою нагрузку не держит. Правда есть вариант сделать укосины с двух сторон между каждой каждой опорой, тогда они будут достаточно крепки.

8. Следующим этапом было натягивание гидроизоляции и набивание контробрешетки.
Заметьте, первый коротыш контробрешетки натягивается на конец стропила без гидроизоляции.

Гидроизоляция не доводится до карниза, чтобы крыша лучше проветривалась.

9. И теперь пришел черед обрешетки с шагом 350 мм под металлочерепицу. Ее хлопцы делали со скоростью ветра. Я только успел с напарником сделать все консольные выносы, а они сделали обрешетку на обоих скатов и подгоняли нас.

Ох и устали же все участники этого мероприятия!

А это результат:

В итоге к 22-00 мы сделали все, что хотели и разъехались по домам. Мне одному осталось доделать карнизы, фронтонные свесы и обрешетку в некоторых местах ну и конечно покрыть крышу металлом.

Таким образом можно сделать каркасную крышу с пролетом 9 метров и несущей стеной посередине.

Если хотите, чтобы эта классная бригада приехала и к вам на стройку, пишите мне (можно в красное окошечко справа экрана)!

Монтаж крыши – это сложный многоэтапный процесс. Чтобы самостоятельно собрать и установить стропильную систему, необходимо тщательно изучить способы соединения элементов, просчитать длину стропил и угол уклона, подобрать соответствующие материалы. Если нет нужного опыта, браться за сложные конструкции не стоит. Оптимальный вариант для жилого дома небольших размеров – крыша двухскатная своими руками.

Стандартная крыша такого типа состоит из следующих элементов:

Мауэрлатом называется брус, уложенный сверху на стены вдоль периметра постройки. Он закрепляется с помощью замурованных в стену стальных стержней с резьбой или анкерными болтами. Брус должен быть изготовлен из хвойной древесины и иметь квадратное сечение 100х100 мм либо 150х150 мм. Мауэрлат принимает на себя нагрузку от стропил и передает ее наружным стенам.

Стропильные ноги — это длинные доски сечением 50х150 мм или 100х150 мм. Они крепятся между собой под углом и придают крыше треугольную форму. Конструкция их двух стропильных ног называется фермой. Количество ферм зависит от длины дома и вида кровельного покрытия. Минимальное расстояние между ними равняется 60 см, максимальное – 120 см. При расчете шага стропильных ног следует учитывать не только вес покрытия, но и ветровую нагрузку, а также количество снега в зимний период.

Расположен в наивысшей точке крыши и чаще всего представляет собой продольный брус, соединяющий между собой оба ската. Снизу брус поддерживают вертикальные стойки, а по бокам крепятся концы стропил. Иногда конек состоит из двух досок, которые прибивают к верхней части стропил с обеих сторон и соединяют под определенным углом.

Стойки – вертикальные брусья сечением 100х100 мм, расположенные внутри каждой фермы и служащие для передачи нагрузки от прогона конька на несущие стены внутри дома.

Подкосы делают из обрезков бруса и устанавливают под углом между стойками и стропилами. Подкосами укрепляются боковые грани фермы, повышается несущая способность конструкции.

Затяжка – балка, соединяющая нижние части стропил, основание треугольника фермы. Вместе с подкосами такая балка служит для упрочнения фермы, повышает ее устойчивость к нагрузкам.

Лежнем называется длинный брус сечением 100х100 мм, уложенный вдоль центральной несущей стены, на который опираются вертикальные стойки. Лежень используют при монтаже наслонных стропил, когда прогон между наружными стенами составляет больше 10 м.

Обрешетка представляет собой набитые на стропила доски или брус. Обрешетка бывает сплошной и с зазорами, в зависимости от вида кровли. Крепится она всегда перпендикулярно направлению стропил, чаще всего по горизонтали.

Если между наружными стенами не больше 10 м и посередине нет несущей стены, устраивают висячую стропильную систему. При такой системе верхние концы смежных стропил запиливают под углом и соединяют между собой при помощи гвоздей, исключая монтаж стоек и конькового бруса. Нижние концы стропильных ног опираются на внешние стены. Благодаря отсутствию стоек, чердачное пространство можно использовать для обустройства мансарды. Очень часто функцию затяжек выполняют балки перекрытия. Для упрочнения конструкции рекомендуется устанавливать верхнюю затяжку на расстоянии 50 см от конька.

При наличии центральной опорной стены более оправдано обустройство наслонной стропильной системы . На стену укладывают лежень, на него крепят опорные стойки, а к стойкам прибивают коньковый брус. Этот способ монтажа довольно экономичен и более прост в исполнении. Если потолки во внутренних помещениях проектируются на разных уровнях, стойки заменяют кирпичной стеной, разделяющей чердак на две половины.

Процесс монтажа крыши включает несколько этапов: крепление мауэрлата к стенам, сборку стропильных ферм, установку стропил на перекрытия, устройство конька, крепление обрешетки. Все деревянные элементы перед началом сборки тщательно обрабатывают любым антисептическим составом и просушивают на воздухе.

Для работы понадобится:

• брус 100х10 мм и 150х150 мм;
• доски 50х150 мм;
• доски толщиной 30 мм для обрешетки;
• рубероид;
• металлические шпильки;
• электролобзик и ножовка;
• молоток;
• гвозди и саморезы;
• угольник и строительный уровень.

В деревянных домах функции мауэрлата выполняют бревна последнего ряда, что существенно упрощает рабочий процесс. Для установки стропил достаточно вырезать на внутренней стороне бревен пазы соответствующего размера.

В кирпичных домах или зданиях из блоков монтаж мауэрлата происходит следующим образом:

Брусья мауэрлата должны образовывать правильный прямоугольник и находиться в одной горизонтальной плоскости. Это облегчит дальнейший монтаж крыши и обеспечит конструкции необходимую устойчивость. В завершение на брусьях делают разметку под стропила и вырезают пазы по толщине бруса.

При выборе висячей стропильной системы необходимо собрать фермы на земле, а затем установить над перекрытиями. Сначала нужно составить чертеж и высчитать длину стропильных ног и угол их соединения. Обычно угол наклона крыши составляет 35-40 градусов, но на открытых, сильно продуваемых участках его уменьшают до 15-20 градусов. Чтобы узнать, под каким углом соединять стропила, следует угол наклона крыши умножить на 2.

Зная длину прогона между внешними стенами и угол соединения стропил, можно высчитать длину стропильных ног. Чаще всего она равняется 4-6 м с учетом карнизного свеса шириной 50-60 см.

Верхние концы стропил можно скрепить несколькими способами : внахлест, встык и «в лапу», то есть, с вырезом пазов. Для фиксации используют металлические накладки или болты. Далее монтируют нижние и верхние затяжки, а затем готовые фермы поднимают наверх и устанавливают над перекрытиями.

Первыми крепятся крайние фермы: с помощью отвеса стропила выставляют по вертикали, регулируют длину свеса и прикрепляют к мауэрлату болтами или стальными накладками. Чтобы в процессе монтажа ферма не сдвинулась, ее укрепляют временными укосинами из бруса. После установки крайних стропил выставляют остальные, соблюдая между ними одинаковое расстояние. Когда все фермы закреплены, берут доску сечением 50х150 мм, длина которой на 20-30 см больше длины карниза, и прибивают ее по верхнему краю ската. То же самое делают с другой стороны крыши.

Первый вариант: на стропильной ноге в месте прилегания к мауэрлату вырезают прямоугольный паз на 1/3 ширины бруса. Отступив от верха коробки 15 см, в стену вбивают стальной костыль. Стропило выставляют по уровню, совмещают пазы, затем накидывают сверху хомут из проволоки и притягивают брус вплотную к стене. Концы проволоки надежно закрепляют на костыле. Нижние края стропил аккуратно срезают дисковой пилой, оставляя свес 50 см.

Второй вариант: верхние ряды стен выкладывают со ступенчатым карнизом из кирпичей, а мауэрлат располагают вровень с внутренней поверхностью стены и вырезают в нем паз под стропило. Край стропильной ноги обрезают по уровню верхнего угла карниза. Этот способ проще остальных, но свес получается слишком узким.

Третий вариант: балки потолочных перекрытий выпускаются за край наружной стены на 40-50 см, а стропильные фермы устанавливают на балки. Концы стропильных ног обрезают под углом и упирают в балки, фиксируя металлическими накладками и болтами. Этот способ позволяет немного увеличить ширину чердачного помещения.

Устройство наслонных стропил

1 показана врубка подкосов стропил в лежень, уложенный по промежуточным опорам, и на фиг. 2 — опирание стропильной ноги на мауэрлат

Порядок работ при монтаже наслонной стропильной системы:

Когда основные элементы закреплены, поверхность стропил обрабатывают антипиренами. Теперь можно приступать к изготовлению обрешетки.

Для обрешетки подходит брус 50х50 мм, а также доски толщиной 3-4 см и шириной от 12 см. Под обрешетку обычно укладывают гидроизоляционны й материал, чтобы защитить стропильную систему от намокания. Гидроизоляционну ю пленку настилают горизонтальными полосами от карниза до конька крыши. Материал стелется с напуском 10-15 см, после чего стыки скрепляются скотчем. Нижние края пленки должны полностью закрывать концы стропил.

Между досками и пленкой необходимо оставить вентиляционный зазор, поэтому сначала на пленку набивают деревянные рейки толщиной 3-4 см, располагая их вдоль стропил.

Следующий этап – обшивка стропильной системы досками; их набивают перпендикулярно рейкам, начиная от карниза крыши. На шаг обрешетки влияет не только вид кровельного покрытия, но и угол наклона скатов: чем больше угол, тем больше расстояние между досками.

После завершения монтажа обрешетки приступают к обшивке фронтонов и свесов. Закрыть фронтоны можно досками, пластиковыми панелями, вагонкой, водостойкой фанерой или профнастилом – все зависит от финансовых возможностей и личных предпочтений. Крепится обшивка к боковой части стропил, в качестве крепежей используются гвозди или саморезы. Свесы также подшиваются различными материалами – от дерева до сайдинга.

Видео — Крыша двухскатная своими руками

• Какую крышу выбрать для дома.
• Как и почему крыша распирает стены и разрушает дом.
• Чтобы крышу с дома не сдуло ветром

Стропильная система - основа крыши

Основой конструкции крыши является стропильная система. Стропильная система задает форму крыши частного дома, воспринимает нагрузки. От правильного выбора и устройства стропильной системы зависит долговечность дома, а также будущие расходы на ремонт и эксплуатацию нового дома.

Нагрузки, которые действуют на стропильную систему крыши, делятся на постоянные и переменные. Постоянные - это нагрузки от веса всех элементов крыши (стропильной системы, кровли, водосточной системы и т.д.). Переменные - включают в себя нагрузки от веса людей и снега на крыше, а также ветровую нагрузку.

Снеговую и ветровую нагрузки определяют по картам снеговых и ветровых нагрузок, которые приведены в строительных нормах. Например, на карте России обозначены границы районов с нормативными значениями ветровой или снеговой нагрузки. На карте находите место Вашей стройки, определяете район и нормативную снеговую или ветровую нагрузку места стройки.

Основные элементы стропильной системы крыши частного дома

Основные элементы стропильной системы частного дома на примере четырехскатной крыши показаны на рисунке:

Стропильная нога (стропило) создает уклон крыши и является опорой для кровли. На стропило действуют силы, которые стремятся деформировать его в двух направлениях - выгнуть дугой и повернуть в горизонтальное положение.

Затяжка соединяет между собой нижние концы противоположно расположенных стропил. Препятствует расползанию концов стропил в стороны. Действующие на затяжку силы стремятся растянуть её.

Мауэрлат - брус закрепленный на наружных стенах дома. На мауэрлат опираются нижние концы стропил. Мауэрлат связывает между собой нижние концы соседних стропил, равномерно передает нагрузки крыши на наружные стены дома.

Прогон коньковый - брус на который опираются верхние концы стропил. Коньковый прогон соединяет между собой верхние концы стропил.

Стойка поддерживает прогон и воспринимает вертикальные нагрузки, которые стремятся сжать стойку. Стойки опираются на внутреннюю несущую стену дома (как на рисунке) или на лежень - брус, уложенный на эту стену. Стойка обязательно должны опираться на несущую конструкцию - внутреннюю стену или чердачное перекрытие, рассчитанное на нагрузки крыши.

Подкос препятствует прогибу стропила. Испытывает деформацию сжатия.

Ветровая балка - доска, которая связывает между собой стропила на скате крыши. Доска крепится к стропилам со стороны чердака под углом, от конька к мауэрлату. Ветровая балка увеличивает устойчивость стропильной системы к ветровым и другим нагрузкам, направленным вдоль конька крыши.

Кобылка - доска или брусок, прикрепленный к стропильной ноге для создания свеса крыши.

Шпренгель - брус, уложенный в углах дома на смежные стороны мауэрлата. На шпренгель опирают стойку, поддерживающую диагональное стропило.

Нарожник - укороченное стропило, верхний конец которого опирается на диагональное стропило.

Указанные выше элементы стропильной системы в том или ином сочетании присутствуют в конструкции стропильных систем разного вида.

Схемы стропильных систем крыши частного дома

Существует несколько принципиальных схем стропильных систем. В частном домостроении обычно используют две принципиальных схемы стропильной системы - с висячими стропилами и с наслонными стропилами .

Выбор той или иной схемы зависит от многих факторов - размеров и формы дома, наличия внутренних несущих стен, желания устроить под крышей дома мансарду, выбора формы крыши из эстетических соображений. В ряде случаев, на крыше одного дома применяют и комбинацию из разных стропильных систем.

Каждая принципиальная схема стропильной системы имеет несколько конструктивных решений.

Стропильная система с висячими стропилами

Свое название схема получила потому, что верхние концы стропил не имеют специальной опоры (стойки), передающей нагрузку на несущий элемент здания. Верхние концы стропил как бы висят в воздухе, опираясь только друг на друга. Несущая способность стропил обеспечивается только за счет распора затяжки. Стропила испытывают в данной схеме деформации в нескольких направлениях. Под действием нагрузки стропило сжимает, выгибает дугой и поворачивает в горизонтальное положение.

Ригель на левом рисунке работает как на растяжение, так и на сжатие, в зависимости от величины и распределения нагрузки по скатам крыши.

Подвес (бабка) на правом рисунке испытывает деформацию растяжения.

Стропильная система с висячими стропилами имеет

достоинства:

• Не требует промежуточной опоры в виде устройства в доме внутренних несущих стен или перекрытий, рассчитанных на нагрузки крыши.
• Затяжки могут быть использованы в качестве несущих балок чердачного перекрытия.

и недостатки:

• Детали стропильной системы нагружены сильнее, чем в других системах. При одинаковом размере крыши приходится применять детали большего сечения или увеличивать количество стропил. Все это увеличивает расход пиломатериалов, а значит и стоимость строительства крыши.
• Не применяется при малых углах наклона скатов, менее 30 град. При малых углах напряжение в деталях стропильной системы, а значит и их размер, значительно возрастают.
• Стропильная рама с висячими стропилами имеет меньшую жесткость, благодаря тому, что положение стропил взаимо зависимо. Например, деформация под действием нагрузки стропил на одном скате приводит к значительному изменению положения стропил и другого ската. Крыша «гуляет» и расшатывается, особенно при неравномерной нагрузке скатов. Страдает от этого, прежде всего, кровельное покрытие.
• В случае неравномерной нагрузки на один из скатов (снег, ветер) крыша с висячими стропилами оказывает значительное боковое давление на стены дома в сторону менее нагруженного ската.

Стропильную систему с висячими стропилами в частном домостроении рекомендуется применять для перекрытия пролетов до 6 м. Недостатки системы в этом случае менее выражены.

Стропильная система с наслонными стропилами

В стропильной системе с наслонными стропилами верхний конец каждой стропильной ноги опирается на прогон , который через стойки передает нагрузку на внутреннюю несущую стену здания. Благодаря наличию опоры у верхнего конца, стропильная рама не создает распора (давления на стены в горизонтальной плоскости в противоположных направлениях) на нижних концах стропил.

В системе с наслонными стропилами не нужна затяжка для компенсации распора. Детали стропильной системы и несущие стены дома менее нагружены .

При устройстве мансарды такую крышу удобно опирать на аттиковые стены (продолжение наружной стены выше перекрытия) высотой 1-1,5м. Стропильная система с наслонными стропилами имеет

достоинства:

• Универсальность - пригодна для устройства крыш с пролетом до 16м., для монтажа на легких стенах (каркасных, деревянных), для крыш с малым углом наклона скатов.
• Крыша с наслонными стропилами имеет меньший вес, расход пиломатериалов, проще в монтаже, чем такая же крыша с висячими стропилами.
• Менее чувствительна к неравномерной нагрузке на скаты - меньше деформации и действие боковых сил на стены дома.

и недостатки:

• Требует дополнительной опоры - несущей стены внутри дома или перекрытия, рассчитанного на нагрузку крыши.

Стропильная система для устройства мансарды

На рисунке показана стропильная система для . В этой стропильной системе используются как висячие стропила, так и наслонные.

Стропильные системы, основанные на указанных выше принципиальных схемах, имеют множество конструктивных решений. Например, внутренняя несущая стена не обязательно должна располагаться по центру крыши. Вместо одного конькового прогона, или кроме него, стропила на длинных скатах дополнительно опирают на прогоны, размещенные в промежутке между коньком и мауэрлатом.

Стропильные фермы

Стропильные фермы - имеют более сложную конфигурацию деталей, расположенных в одной плоскости. Расчет и оптимизация стропильной фермы производится с помощью компьютерной программы. Фермы, как правило, изготавливают в заводских условиях с точным соблюдением размеров деталей из хорошо высушенной древесины.

Фермы сконструированы так, что передают на наружные стены только вертикальную нагрузку. Крыша с использованием стропильных ферм получается более легкой. Нижний пояс фермы обычно делают горизонтальным так, чтобы он выполнял роль балки чердачного перекрытия.

Стропильные фермы позволяют перекрывать большие пролеты без промежуточных опор . В частном домостроении их выгодно применять вместо стропильной системы с висячими стропилами при длине пролета более 6 м. , а также при малых углах наклона скатов (менее 30 град), в том числе для односкатных крыш.

Недостаток стропильной фермы один - это высокая стоимость изделия.

Проектирование стропильной системы крыши

Конструкция стропильной системы дома должна быть проверена на прочность специалистами. При расчете на прочность учитывают, кроме нагрузок , угол уклона скатов и форму крыши, а также вид стропильной системы и коэффициент запаса прочности.

Стропильная система состоит из многих элементов. На каждый элемент действуют силы, разные по величине и направлению. На стропильную систему в целом и на отдельные её детали действуют нагрузки направленные вертикально, горизонтально и стремящиеся повернуть деталь.

При проектировании стропильной системы принимают во внимание, будет ли на крыше чердак или мансарда, наличие окон в кровле или фронтонах, условия опирания стропил на стены, форму плана дома и другие факторы.

Крышу дома лучше и правильней возводить по проекту, выполненному специалистом - проектировщиком. Строительство простых видов крыш можно поручить опытному специалисту, не имеющему квалификации проектировщика.

Стропильная система крыши частного дома должна отвечать следующим требованиям:

• прочной и жесткой - изменение формы или размеров крыши под действием нагрузок не должны превышать допустимых величин.
• Крыша должна быть легкой , чтобы своим весом меньше нагружать стены и фундамент дома.
• Стропильная система не должна передавать распор (усилие в горизонтальной плоскости) на стены дома.
• Стропильная система должна быть долговечной . Замена или ремонт стропильной системы - дорогое удовольствие.

Для выполнения первых двух требований, стропильную систему выполняют из отдельных линейных элементов собранных в конструкцию в виде треугольника. Отдельный плоский треугольник стропильной системы, из двух стропил и связанных с ними деталей, называют стропильной рамой или фермой.

Стропильные рамы или фермы установленные на стенах параллельно друг другу на определенном расстоянии и образуют стропильную систему крыши .

В спроектированную специалистом стропильную систему нельзя по собственному желанию вносить изменения. Добавление или исключение любой детали приведет к перераспределению нагрузок на другие узлы системы. Даже изменение числа гвоздей для соединения деталей, может привести к разрушению дома. Например, увеличение количества гвоздей, которыми прибивают стропило, может привести к появлению недопустимого распора на стены. Об этом читайте ниже.

Старайтесь сделать стропильную систему симметричной. Симметричное расположение стропильных ног, стоек, подкосов, позволит равномерно распределить нагрузки по скатам крыши, что повысит устойчивость крыши и стен дома.

Для удаления влаги из деревянных деталей крыши и конденсата, чердачное пространство должно вентилироваться с помощью продухов. В мансардных крышах для этого устраивают вентилируемые зазоры.

Для защиты от влаги мауэрлат и другие деревянные детали стропильной системы отделяют от каменной кладки стен гидроизоляцией. Если этого не сделать, то дерево быстро загниет.

Стропильную систему для частного дома делают из дерева. Иногда, например, в каркасных домах с металлическим каркасом, для изготовления стропильной системы также используют металлические профили.

Как и почему крыша распирает и разрушает стены дома

Под действием нагрузок нижние концы стропил стремятся разъехаться в стороны. Силы, действующие на нижних концах стропил и направленные горизонтально в противоположные стороны, называют распором.

Распор стропил бывает так велик, что стены не выдерживают, изгибаются, стены и стропила трескаются, крыша в результате местами проседает - дом разрушается . Такую картину не редко можно видеть, если строительство крыши выполнено не умелыми строителями, и, к тому же, без проекта.

Почему распор передается на стены?

Ведь выше, в статье написано, что в стропильной системе с висячими стропилами распор компенсируется затяжкой, а в схеме с наслонными стропилами распора вообще не возникает. Эти утверждения правильны, если рассматривать схемы стропильных систем на бумаге.

В реальности все детали стропильных систем под действием нагрузок деформируются, то есть, меняют свои размеры и положение в пространстве - укорачиваются, удлиняются, изгибаются, поворачиваются.

К деформациям от действия нагрузок добавляются колебания размеров деталей при изменении влажности и температуры. В местах соединений также имеется некоторая подвижность элементов стропильной системы.

Представим себе, что в системе с висячими стропилами затяжка, по каким-то из указанных причин, удлинилась и перестала воспринимать на себя усилие распора. В результате распор начнет передаваться на стены.

В системе с наслонными стропилами, то же самое произойдет, если, например, сожмется стойка. Верхний конец стропил потеряет опору. Наслонные стропила начнут работать как висячие. Вся нагрузка распора начнет передаваться на стены. Кроме того, увеличится нагрузка и на стропила, которые не рассчитаны на работу в режиме висячих стропил.

Здесь два варианта. Или не выдержат стены - под действием распора разойдутся в стороны, позволив стропилам немного повернуться и снова опереться на стойку. Или разрушится, треснет стропило, не выдержав не расчетной нагрузки.

Легко деформируются под действием распора деревянные стены из бруса, бревна, а также каркасные.

В литературе по строительству можно встретить утверждение, что стены из каменных материалов выдерживают большую нагрузку распора. Но в современном частном домостроении, благодаря применению утеплителей, толщина каменных стен значительно уменьшилась. Для кладки стен часто используются более легкие и хрупкие материалы , например, газобетон.

Защита каменных стен современного частного дома от повреждений распором не менее актуальна, чем для деревянных.

При выборе конструкции и конфигурации крыши необходимо учитывать форму самой постройки и ее габариты. Так, крыша на дом 10 на 10 может быть плоской и скатной. То же самое можно сказать и о постройках с габаритами 10 на 12 и 12 на 12. Но у домов квадратных в плане есть одно существенное преимущество – к ним подходит больше видов крыш, поскольку купольные, шатровые и сферические крыши намного сложнее сочетать с постройками прямоугольной формы в плане. Более того, крыша любого дома может быть с мансардой. Если вы будете все делать своими руками, то вам полезно знать конструктивные особенности и преимущества каждой разновидности.

Перед тем, как сделать крышу, необходимо подобрать ее тип и конструкцию с учетом следующих факторов:

1. Крыши домов должны соответствовать общему стилю строения.
2. Важно учитывать конструктивные особенности постройки (несущие стены, дымовые и вентиляционные каналы, необходимость обустройства крышных окон в домах с мансардой).
3. Если вы будете делать конструкцию своими руками, то учитывайте сложность монтажа.
4. На выбор влияют и климатические особенности местности.
5. Важно учитывать нагрузки, которые несущий каркас крыши и кровля оказывают на стены и фундамент дома.
6. Если вы планируете построить дом с мансардой, то необходимо продумать способы утепления крышных конструкций.
7. Чтобы построить выбранный тип крыши, у вас должна быть возможность приобрести необходимые строительные материалы.

Даже по фото можно понять, что все крыши по конструктивным особенностям делятся на две разновидности:

1. Бесчердачные совмещенные. Здесь в качестве потолка последнего этажа выступает кровельная конструкция. Она может быть плоской или скатной и чаще используется в регионах с теплым климатом.
2. Чердачные. Перекрытие последнего этажа располагается на уровне окончания стен. С помощью этажного перекрытия пространство под крышей отделяется от жилых помещений дома. Этот вариант приемлем для холодных климатических регионов, поскольку можно утеплить не только крышу, но и последнее перекрытие. Чердачное пространство можно оборудовать для дополнительного места хранения. Чердак можно утеплить и переоборудовать под жилые помещения, тогда вы получите дом с мансардой. Причем сделать это своими руками относительно легко, нужно лишь основательно утеплить крышные конструкции.

В жилом доме можно сделать плоские и скатные крыши. Причем последний вариант намного проще выполнять своими руками. Скатные конструкции подходят для домов с любым размером в плане и могут быть следующих видов:

• одно- или двухскатные (щипцовые);
• мансардные или ломаные;
• полувальмовые и вальмовые;
• шатровые;
• многощипцовые;
• купольные;
• конусные;
• комбинированные;
• свободной формы.

У каждой разновидности есть свои конструктивные особенности, плюсы и минусы.

Плоские крышные конструкции

Такая крыша для жилого дома делается очень редко по следующим причинам:

1. Ее довольно сложно правильно выполнить своими руками. Для этого нужны знания и навыки.
2. На доме 10х10, 10х12 и других постройках квадратных или прямоугольных в плане она смотрится невыразительно и скучно.
3. К таким кровлям предъявляются повышенные требования в плане гидроизоляции и утепления.
4. Даже если плоская крышная конструкция делается для небольшого домика, важно читывать снеговые нагрузки и несущую способность каркаса при обустройстве эксплуатируемой кровли.

Преимущества:

• Возможность обустройства террасы, площадки для занятий спортом, отдыха и т.п.
• Можно обустроить оранжерею или зимний сад.
• Там можно установить солнечные батареи и ветрогенератор для повышения энергоэффективности постройки.

Важно! Еще одним преимуществом плоской кровли считается более простой уход и обслуживание.

Односкатные

Небольшой одноэтажный дом прямоугольной конфигурации можно перекрыть односкатной кровлей. Чаще такими конструкциями перекрывают хозяйственные постройки. Стропильная система опирается на противоположные несущие стены разной высоты. Перепадом высот и расстоянием между этими стенами и регулируется угол скатов.

Этот вариант больше подходит для компактных построек, поскольку большая площадь требует увеличения угла наклона для эффективного водоотведения, что приводит к повышению парусности. К преимуществам можно отнести простоту расчетов и монтажа, небольшой расход материалов и вес конструкции. При небольшом угле наклона эту разновидность кровель проще и безопаснее обслуживать.

Стоит знать: к недостаткам односкатной системы можно отнести довольно ограниченное чердачное пространство, которое нуждается в основательном утеплении.

Двухскатные

Двухскатная крыша для дома 10 на 10 – идеальный вариант для обустройства сооружения с мансардой. Ее еще именуют щипцовой. Она имеет самую простую конструкцию в виде двух скатов, идущих в разные стороны от конька и опирающихся на противоположные несущие стены.

Преимущества:

1. Вы сами можете рассчитать и соорудить несущий каркас.
2. Чердачное пространство можно использовать для хранения вещей или обустроить там жилые помещения.
3. Обычно скаты имеют уклон в пределах 15-60°, что обеспечивает эффективное удаление осадков с поверхности кровли.
4. Приемлемая цена.
5. Эстетическая привлекательность и возможность сочетания с разными архитектурными стилями.

Стоит помнить, с повышением площади дома, плоскость скатов тоже увеличивается, поэтому такие кровли подходят для сооружений небольших размеров. Двухскатные крыши бывают равнобедренные и асимметричные (с разным углом наклона и длиной скатов).

Ломаные (мансардные)

Для дома 12 на 12 с мансардным этажом идеально подходит ломаная крыша. По сути, это та же двускатная конструкция, только каждый скат имеет излом и его плоскости расположены под разным углом. Благодаря этому удается расширить чердачное пространство.

Расходы на такую конструкцию на треть выше, но мансардный этаж будет более функциональный и удобный. Этот вариант намного выгоднее, чем строительство полноценного второго этажа, поскольку позволяет существенно сэкономить на материале стен.

Шатровые

Эта разновидность подходит для квадратных в плане построек, например, размером 10 на 10 или 12 на 12. Внешне конструкция напоминает четыре равнобедренных треугольника, соединяющихся вершинами в одной точке. По сути, это пирамида, основание которой стоит на доме.

К плюсам можно отнести:

• хорошую устойчивость к погодным катаклизмам;
• привлекательность;
• большой выбор подходящих кровельных материалов.

Среди недостатков можно назвать сложность расчетов и монтажа. Для обеспечения хорошей несущей способности важно выполнять симметричный каркас.

Вальмовые и полувальмовые

Для прямоугольного дома 10 на 12 можно выбрать вальмовую или полувальмовую крышу. Вальмовая система состоит из четырех скатов. Два из них – это трапеция, два других – треугольники (вальмы). Все они имеют одинаковую длину. Трапециевидные скаты сходятся в коньковой части.

В полувальмовых системах два треугольных ската немного короче, чем длинные боковые скаты, что позволяет оборудовать мансардный этаж полноценными окнами в торцевых стенах под укороченными вальмами.

Вальмовая конструкция с легкостью выдерживает ветровые нагрузки и оберегает стены дома от осадков за счет удлиненных свесов. Такие постройки смотрятся очень гармонично, солидно и имеют просторный мансардный этаж.

Многощипцовые

Если скомбинировать две двускатные конструкции, можно получить многощипцовую систему. Обычно меньшие скаты располагаются над мансардными окнами, а больше – над фронтонами дома. Такие конструкции также можно использовать для построек сложной конфигурации в плане.

При выполнении таких систем с особой тщательностью нужно подойти к обустройству ендов и узлов примыканий, которых в таких системах очень много. Малейшие неточности и небрежности в монтаже могут в дальнейшем привести к протеканию.

Конические и купольные

Такие кровельные системы можно делать как над квадратными в плане домами, так и над сооружениями сложной конфигурации. В качестве кровельного материала можно использовать:

• натуральную и мягкую черепицу;
• рулонные материалы;
• металлочерепицу;
• профнастил.

Купольная крыша больше подходит постройкам круглой формы, но может быть выполнена и над квадратным домом. К их преимуществам можно отнести:

• эстетическую привлекательность и оригинальность;
• теплоэффективность конструкций;
• возможность выполнения остекленных конструкций для обустройства зимнего сада.

Комбинированные

Даже квадрантный в плане дом может иметь элементы с разной этажностью, декоративными эркерами и башнями. Поэтому крыша в таких постройках получится комбинированной, то есть несколько разновидностей кровельных систем гармонично комбинируются в единый архитектурный ансамбль.

Особое внимание при обустройстве такой системы стоит уделить местам примыкания и пересечения. Лучше выбирать гибкое кровельное покрытие, которое обеспечит герметичность всех поверхностей, ребер и изломов.