Двускатная крыша: стропильная система под укладку металлочерепицы

Тенденция на возведение двускатных крыш растёт совсем не благодаря новомодным веяниям или одному только эстетичному виду таких конструкций. Практичная на деле и одновременно весьма привлекательная по своей стоимости – вот решающие критерии.

Стропильная система двухскатной крыши может быть исполнена во множестве различных форм. Свобода выбора также коснулась и вопроса о кровельных материалах. Подобный каркас при грамотных расчетах может быть использован под все типы покрытий. И для установки именно металлочерепицы, известной своей устойчивостью и малым весом при невысокой стоимости, потребуется учесть множество важных аспектов.

Вариативность исполнения

Правильным началом станет выбор той самой крыши, которая не только обережёт хозяев от непогоды, но и удовлетворит ещё ряд других требований:

  1. Простая двускатная конструкция – традиционный вариант. К тому же ещё и почти повсеместно встречаемый. Оба ската крыши симметричны (расположены под одинаковым углом друг к другу), благодаря чему нагрузка на мауэрлат и несущие стены распределяется равномерно. Прогибание стропил исключено в принципе. С другой стороны, чердачное помещение под этой конструкцией физически невозможно обустроить полноценно. Виной тому – острые углы, образующие т.н. «глухие» зоны.
  2. Простая асимметричная двухскатная крыша – скаты расположены друг к другу под разными углами. Обычно один из них имеет крутизну более 45 градусов, что даёт гораздо больше возможностей по обустройству чердачного помещения. К тому же есть возможность сделать другой скат меньших размеров, уменьшив угол наклона. Если он спланирован с подветренной стороны, то осадки на такой поверхности долго не задержатся. Учтите, что проектирование этого типа крыши требует более сложных расчётов, ведь нагрузка на стены с фундаментом уже не будет распределяться равномерно.
  3. Ломаная двускатная – редко встречаемая, но при этом достаточно практичная альтернатива. Её отличие в том, что один скат не ровный, а с дополнительным «изломом» вовнутрь (под тупым углом). Ещё больше доступных просторов для обустройства помещения под крышей, но вместе с тем увеличиваются и требования к планировке конструкции.
  4. Мансардная двускатная крыша – очень близка к ломанной, но отличается тупоугольными изгибами наружу сразу на обоих скатах.

Виды скатных крыш домов

Основы всей конструкции

Вне зависимости от сложностей планировки, любая конструкция стропильной системы двухскатной крыши будет складываться из следующих элементов:

    • Мауэрлат – основа, распределяющая нагрузку от стропил на несущие стены. Это защищает здание от деформации. Представляет из себя брус из древесины сосны, дуба или лиственницы.

Стропила – формируют скаты крыши, являясь также её основными несущими элементами. В качестве стропил можно использовать брусья, брёвна и доски. Габариты материала рассчитываются исходя из расстояния между стропилами, нагрузки кровельного покрытия и величины осадочной нормы в регионе.

            ● Кобылка – когда стропильная нога недостаточно длинная для того, чтобы сформировать свес крыши, то эту задачу выполняет дополнительный элемент. Представляет из себя тот же брус, бревно или доску, устанавливающуюся на стропила внахлёст (45-50 сантиметров).
            ● Ригель (затяжка) – устанавливая этот элемент между каждой парой стропил, он их некоторым образом «стягивает», придавая ещё большую жёсткость. Может монтироваться как в нижнюю часть стропильных ног, становясь одновременно балкой чердачного перекрытия, так и в верхнюю.

Варианты крыш с висячими и наклонными стропилами

Затяжки особенно востребованы в висячем типе стропильных систем, которые будут рассмотрены ниже.

Конёк – вершина крыши. Представляет собой верхние края стропил, которые закреплены между собой прогоном:

            ● Это могут быть деревянные или металлические накладки, которые вырезаны по величине угла между стропилами и крепятся к ним с двух сторон.
            ● В качестве конька можно использовать и доску, устанавливаемую на ребро.
            ● С таким же успехом сгодится не только лишь доска, но и вместе с тем накладки из первого варианта (крепятся также с обоих сторон стропил).
  • Коньковый прогон – связующее звено для стропильных ног, которое может состоять из 1-2 досок или бруса. Устанавливается на стойки.

Часто в мансардных крышах монтируют боковые прогоны, которые и формируют двухъярусную конструкцию крыши.

Строение двускатной крыши дома

Стойки – подпорные вертикально расположенные брусья, удерживающие каркас. Придают всей конструкции жёсткость и устойчивость, перенимая часть нагрузки со стен. В зависимости от планировки помещения крыши, устанавливаются в разных местах чердачного перекрытия (пол чердака) или на смонтированный по балкам лежень:

              ● Посередине стропильной системы – в этом случае стойки подпирают конёк крыши. Стандартный вариант для обыкновенных двускатных крыш.
              ● По боковым краям чердака – на стойки опираются стропила. Часто применяется в ломанных двускатных конструкциях.
              ● По бокам и по центру – для тех случаев, когда ширина пролёта слишком велика. Либо если на чердачном помещении предусмотрено более одной комнаты.

Во избежание прогибов стропильных ног на стойки также устанавливают подкосы. Это такие же подпорные элементы, монтируемые в верхней части стоек под углом в 45 градусов. Подкосы прежде всего востребованы для домов, расположенных в местности со снежными зимами и ураганными ветрами.

  • Обрешётка – основа для монтажа кровельного покрытия, чья нагрузка равномерно распределяется по этому элементу на каркас крыши. Фиксируется на стропилах (в перпендикулярном по отношению к ним положении).
  • Свес — выступающая по бокам дома часть крыши. Защищает стены дома от осадочной влаги, стекающей с крыши.

Древесина для двускатной крыши должна быть предельно качественной. Принципиально недопустимо наличие сучков на балках, которые будут использоваться как стропила или мауэрлат. Однако для обрешётки требования слегка помягче – минимум сучков (если ни один из них не превышает 1/3 толщины бруса) всё же не станет помехой в эксплуатации. Но при этом не должны выпадать с древесины.

Обрешетка двускатной крыши

Каждый брусок, доска или бревно обязательно должны быть предварительно обработаны антисептиками, защищающие их от природных вредителей. К тому же хранить эти материалы следует лишь в сухих и хорошо проветриваемых помещениях. Древесина к моменту установки не должна быть излишне влажной, чтобы не сгнить в скором времени после монтажа.

Наслонная или висячая?

Важнейшим критерием при расчёте стропильной системы двухскатной крыши являются стены дома. От их местоположения будет зависеть, какой вид конструкции будет предпочтительнее.

  1. Наслонная крыша – если в доме предусмотренная внутренняя несущая стена, то этот вариант – наиболее подходящий.К тому же наслонная конструкция отличается своей простотой установки и высокому уровню надёжности.
    На капитальные внутренние стены устанавливается лежень (деревянный брус). На него монтируются стойки, которые подпирают коньковый прогон. К последнему и крепятся верхние концы стропил, после чего на всю конструкцию монтируется обрешётка.
  2. Висячая крыша – когда в планировке дома изначально не предусмотрены несущие стены внутри, то стропильная конструкция будет опираться на боковые стены здания. Важное замечание: расстояние между последними не должно превышать 7 метров, иначе они физически не будут пригодны для опоры конструкции.

На двух внешних несущих стенах монтируется мауэрлат, на который опираются стропильные ноги (закреплённые на верхних углах коньковым прогоном). Установка затяжек между стропилами, подкрепленных откосами, позволяет частично снять распирающее воздействие этой конструкции.

Стропильная система двускатной крыши

Оба типа пригодны для покрытия металлочерепицей. Выбрав подходящий под особенности своего дома вариант, пора переходить к более тонким расчётам.

К чему конструкция должна быть подготовлена

Устройство стропильной системы двухскатной крыши можно назвать правильным лишь тогда, когда оно способно сохранить устойчивость всей крыши при определённых нагрузках.

В первую очередь это касается веса кровли (в частности, металлочерепица оказывает вес в 3,5-4,5 кг/м2), обрешётки, утеплительных/гидроизоляционных/пароизоляционных материалов. В среднем эти составляющие не должны давить на стропила более, чем на 40-45 кг/м2. К полученному значению для гарантии устойчивости прибавьте ещё 10% — это расчёт на постоянную нагрузку.

Сюрпризы может преподнести и местный климат. Речь об интенсивности осадков, ветрах, снеговой нагрузке:

  • Ветровая: определяется произведением регионального показателя, умноженного на поправочный коэффициент (все эти значения содержатся в СНиП «Нагрузки и воздействия»). К тому же, если дом окружён многоэтажками или другими объектами с большей высотой, то и ветровые нагрузки будут гораздо меньше. И совсем противоположная ситуация, если дом стоит отдельно.
  • Полная снеговая нагрузка: произведение веса снега на поправочный коэффициент (в нём учтено и ветровое, и аэродинамическое воздействие). СНиП 2.01.07-85 содержит значения этих параметров. Они находятся в диапазоне от 80 до 320 кг/м2.
  • Особые нагрузки. К слову, нехарактерные для наших широт. В эту категорию входят высокая сейсмологическая активность, шторма, торнадо и ураганы. Тем, в чьей местности таких явлений регулярно не наблюдается, достаточно сделать простой запас прочности, описанный выше.

Обратите внимание на то, что крышам с «негладкими» скатами (т.е. с теми, чья форма не представляет собой правильный прямоугольник) требуется иной подход к вычислениям нагрузок. Подобный скат условно делится на отдельные зоны. Для каждой из них индивидуально подсчитывается нужное количество материалов (как для «правильных прямоугольников»). Для полноты данных о подобном скате все полученные результаты с его участков суммируются.

Детальные расчёты каркаса

Угол наклона крыши зависит как от климатических факторов, так и от материала кровли:

  • При покрытии крыши металлочерепицей минимальная величина угла – 20 градусов, а максимальная не должна превышать 45.
  • Для местности со снежными зимами рекомендуется делать как можно более острый угол крыши. Благодаря этому снег не будет скапливаться на ней до критической массы.
  • Если в месте расположения дома преобладают сильные ветра, то крыша должна быть более пологой. В противном случае велик шанс того, что её просто снесёт во время очередного порыва.

Но мало лишь иметь достаточную крутизну скатов. Ведь такие параметры, как длина и шаг стропил, важны отнюдь не меньше:

  • Длина стропил определяется вечно актуальной теоремой Пифагора. Обозначим искомую величину как «С». «А» — это высота крыши (расстояние от её вершины до чердачного пола), а «В» — половина ширины здания. Сумма квадратов «А» и «В» равна квадрату значения «С». Извлеките корень из этого результата и получите необходимую длину ската.

Не забудьте прибавить к ней дополнительные 60-70 см, предназначенных для формирования свеса кровли. Если стропил необходимой длины не найдётся, то нужно просто установить дополнительные «кобылки».

  • Оптимальным шагом стропил, который позволит удержать кровлю из металлочерепицы, является диапазон от 80 до 100 см (при сечении стропил 50х150 мм).

Количество требуемых элементов равняется результату деления длины ската на шаг стропил (прибавьте к полученному значению 1). Для обоих сторон крыши этот результат нужно соответственно умножить на два.

вариант чертежа двускатной крыши

Остальные детали конструкции применяются в зависимости от значений предыдущих параметров:

    • Мауэрлат – брус размерами 120х120 мм, 150х150 мм и более.
    • Затяжка – доска, сечение которой варьируется от 30х150 до 45х150 миллиметров.
    • Стойки, подкосы – обычно используются бруса с сечением от 100х100 до 120х120 миллиметров.
    • Лежень – его сечение должно быть таким же, как у стойки (потому что она и будет закрепляться на него).

Шаг обрешётки зависит от величины поперечной волны металлочерепицы:

              ● Для волны в 300 миллиметров – 300 мм шаг обрешётки (в районе свеса крыши – 230 мм)
              ● Для 350 – 350 (в районе свеса – 280)
              ● Для 400 – 400 (в районе свеса – 330)

К тому же существуют и разные габариты пиломатериалов для обрешётки. Самый ходовой вариант – обрезанная доска 24(25)х100 миллиметров, подходящая для обустройства несложных и нетяжелых кровлей. Бывают и размеры 32х100 мм – они подходят для укладки металлочерепицы на основание листа оцинковки (толщина которого не менее 0.5 мм). Нередко используется и в сложных конструкциях кровли.

Пошаговый разбор монтажа

Первое, что требуется сделать – настелить гидроизоляционный материал на стену строения. Но только, если она из кирпича или камня (для деревянных этот шаг можно пропускать). Хватит и обычного рубероида, который крепится на мастику.

После этого берёмся за мауэрлат, который можно устанавливать любым из двух способов:

  1. На резьбовую шпильку, вмонтированную в армирующий бетонный пояс (он прокладывается по верху стен, на которых будет устанавливаться мауэрлат). Для этого в брусе сверлятся отверстия, диаметр которых должен превышать диаметр шпильки на 2-2.5 мм.
  2. Крепление распорными анкерными болтами. Под них высверливаются отверстия необходимых размеров, а после установки эти крепежи затягиваются для фиксации мауэрлата.

Если по окончании монтажа этого элемента остаются торчащие концы шпилек/анкеров, то их необходимо срезать шлифмашиной. После этого на мауэрлате наносятся метки, обозначающие места врезки стропильных ног.

Монтаж двускатной крыши

На стропилах делаем вырезы, углубляющиеся в доску (но не более, чем на треть её ширины). Эти запилы должны плотно прилегать к внешнему краю мауэрлата.

  • Для жёсткого крепления стропил можно ставить металлические уголки, прикручивая их к местам разметки на мауэрлате. Между ними прокладывается стропильная нога, фиксируемая с этими уголками при помощи саморезов или сквозных болтов. Обратите внимание, что закрепление уголков к стропилу удобнее проводить тогда, когда последняя соединена со своей парой в районе конька.
  • Скользящее крепление более универсально, т.к. предоставляет стропилам возможность небольшой подвижности. Это спасает конструкцию крыши от деформации при усадке стен (подвижность стропил позволяет компенсировать эти колебания).

Теперь очередь за стропилами. Первые две пары монтируются на границе с фронтонами, примеряются и подгоняются друг к другу. После этого они закрепляются в районе конька и между этими двумя парами натягивается шнур. Он будет ориентиром для правильной установки остальных стропил.

Выстроив на мауэрлат по линии шнурка все остальные стропила, их необходимо скрепить коньковым прогоном. К каждой паре он с обоих сторон крепится металлическими уголками.

Когда необходимая жёсткость достигнута, стропила закрепляют к мауэрлату. При этом на них устанавливаются затяжки (если есть несущая стена внутри – на верхней части стропил, если нет – на нижней).

Стропила для двускатной крыши

Определяются центры фиксации стоек (на внутренних несущих стенах или на затяжках, расположенных в нижней части конструкции). На установленные стойки крепятся подкосы для дополнительной устойчивости каркаса. Если длина стропил не позволяет сформировать свес крыши, то их «продлевают» кобылками.

После этого на стропильный каркас крепится гидроизоляция:

  • Рулонные изделия настилаются продольными линями по горизонтали от карниза. Нахлест – примерно 10-15 сантиметров. Фиксация с помощью степлера со скобами.
  • Имея дело с диффузной мембраной, необходимо следить за её положением. Маркированная сторона обязательно должна смотреть в сторону улицы.

Поверх гидроизоляции к стропилам с помощью саморезов прикручивается контробрешётка. Она прижимает материал и оставляет над ней вентиляционный зазор.

Далее рекомендуется позаботиться о кровельном свесе. На торцевую сторону стропил крепим ветровую доску. Поверх неё, стропил и контробрешётки монтируем первую рейку обрешётки. На неё устанавливаем держатели водостока (шаг между ними составляет 1 метр) и ветровую металлическую планку. Последняя защищает древесину от попадания влаги. Расстояние между остальными рейками обрешётки, как уже было описано ранее, зависит от поперечной волны металлочерепицы.

На готовую обрешётку можно начинать монтаж металлической черепицы:

  • Если листы этого материала по своим размерам покрывают всю длину ската, то установка будет очень простой. Первый лист накладывается от края ската и крепится к обрешётке саморезами. Следующий монтируется внахлёст на одну волну. Таким образом, черепица устанавливается по всему периметру крыши.
  • Обязательно удостоверьтесь, что в районе конька имеется зазор в 5-7 сантиметров, который будет вентиляцией для кровельной конструкции.
  • Если листы не обладают большой высотой и не покрывают скат от вершины до нижней части, то их монтаж соответственно начинается с карниза. Нахлёст листов в одном ряде – одна рельефная волна. Таким же образом друг на друга настилаются все горизонтальные ряды металлочерепицы.

Зазор на коньке в 5-7 сантиметров также обязателен.

  • Финальный штрих в конструкции крыши – коньковый элемент. Это должен быть любой воздухопроницаемый уплотнитель. Хорошая продуваемость позволит избежать скопления влаги в кровельном «пироге».
  • Не забывайте, что все элементы крепятся при помощи саморезов с резиново-уплотнительным кольцом под пресс-шайбой. Оно защищает просверленные отверстия от осадочных вод.

Что имеем в итоге

Процесс установки двускатной крыши и проектирование стропильной системы под металлочерепицу весьма затратный и отнюдь не из самых лёгких. Особая бдительность требуется не столько при монтаже, сколько при начальных расчётах всех параметров конструкции. Всего одна малейшая погрешность способна вскоре повлечь негативные последствия.

Однако стропильная система двухскатной крыши своими руками – более чем реально возможная идея.

Но учитывая все возможные трудности, пара тройка помощников при сборке конструкции, а также предварительные консультации с опытными специалистами по вопросам расчётов и проектировки, значительно предопределят качество результата в лучшую сторону.

Автор: Николай Наумов

  1. Сергей 10.12.2016 в 7:53 дп

    Содержание статьи понравилось, написано понятно. Хочу самостоятельно сделать крышу. Пока не выбрал материал, может, подскажете? Опыта строительного нет совсем, но быстро учусь.

  2. Александр 10.12.2016 в 7:58 дп

    Недавно построил дом. Теперь надо заниматься крышей. Интересно какую кровлю лучше выбрать, чтобы качество было на хорошем уровне и цена была не слишком высокая.

  3. Антон 10.12.2016 в 8:03 дп

    А многощипцовая скатная крыша многим сложнее в постройке? Есть какие-то особые нюансы в ее возведении?

  4. Владислав 10.12.2016 в 8:24 дп

    Хочу перекрыть крышу только вот задумываюсь чем. Ведь говорят, что если перекрывать металлочерепицей, будет звенеть когда будет идти дождь.