Почему стропильные системы двухскатной крыши так популярны? Обзор преимуществ и ключевых отличий (Фото & Видео)
Формирование кровли – это важный и ответственный этап строительства домов. От него зависит, как потом будет себя «чувствовать» постройка в целом. Комфорт и, что не менее важно, долговечность – напрямую зависят от качества выполненных работ.
Существует достаточное количество конструктивных решений, но стропильная система двухскатной крыши, в силу своей популярности у домовладельцев, заслуживает отдельного и более пристального внимания. «Чем проще – тем лучше» – это именно про неё.
Однако, несмотря на элементарность конструкции, существуют моменты, которые могут значительно уменьшить срок её службы. Чтобы избежать негативных последствий, нужно найти эти «подводные камни», а для этого придётся немного окунуться в теорию, познакомиться с немногочисленными терминами и рассмотреть некоторые практические рекомендации.
Содержание:
Конструкция двухскатной кровли
Двускатная крыша
Принципиальное устройство двухскатов элементарно, и заключается в наличии у крыши двух наклонных прямоугольных плоскостей, по которым и происходит сброс атмосферных осадков, будь то снег или вода.
Эти плоскости сходятся сверху в одной горизонтальной линии, называемой «коньком». При построении такой геометрической формы с торцов скатов неизбежно образуется два вертикальных треугольника – фронтона.
Виды двухскатов
Отличия крепления стропил
Классическая – наиболее распространённая конструкция. При такой компоновке крыша формируется с симметричными скатами, т.е. с одинаковой их крутизной.
В своём строительстве простой «двухскат» может формироваться двумя способами:
- наслонная
- висячая
Более подробно эти системы будут рассматриваться ниже.
Крыша каркасного дома
Преимуществ такой вариации налицо:
- Простота в проектировании. С расчётами справиться практически каждый, владеющий азами математики. Существует множество готовых проектов, которые находятся в открытом доступе
- Надёжность конструкции. Минимальное количество соединительных узлов делает её прочной и долговечной
- Простота монтажа. Ничего «хитрого» здесь нет – элементов немного, узловые соединения элементарны, инструмент простой, крепёж доступен
- Классический дизайн всегда в моде. К тому же при желании домовладелец легко может изменить облик дома, поменяв угол наклона скатов кровли
Ассиметричные формы – это необычно. Однако при нарушении симметрии нарушается баланс в распределении нагрузки, что неизбежно влечёт за собой значительное усложнение в несущем «скелете» всего конструктива. Самостоятельно рассчитать такой проект крайне сложно. В этом случае придётся воспользоваться услугами профессионалов
Асимметрия – это красиво
Мансардный тип кровли – ещё одна разновидность. От классической вариации она отличается тем, что скатную поверхность создают ломанной.
Конструкция её несколько сложнее, чем у классических аналогов, но также доступна для простого обывателя, который решил своими силами её спроецировать и скомпоновать.
Главное отличие от классики заключается в том, что мансардный тип сочетает обе технологии, используемые для строительства стропильных крыш.
Терминология и элементы
Варианты исполнения
Для полноценного изучения кровельной тематики без специальной терминологии не обойтись. В цели наглядности ниже представлена схема с примерами использования описываемых элементов.
Основные элементы стропильных систем
- Маурлат – элемент практически любой кровельной конструкции. Выполняется из деревянного доски или бруса, жёстко крепится по периметру торца внешних стен постройки. Главное его предназначение – равномерно распределять нагрузку на несущие стены здания. Именно к этому элементу крепятся все стропильные ноги кровли
- Стропила – несущий каркас для кровельного покрытия. Устанавливают их парно, соединяя между собой в верхней части, называемой коньком. Нижняя часть их, как уже упоминалась крепиться к маурлату. Выставленные с определённым шагом стропила, служат основой для обрешётки, на которой в дальнейшем будет крепиться кровельный материал
Много вопросов возникает по поводу соединительных узлов — хороший видеоматериал можно найти по следующей ссылке:
ВИДЕО: Узлы стропильной системы
Узлы стропильной системы
Почему стропильные системы двухскатной крыши так популярны? Обзор преимуществ и ключевых отличий (Фото & Видео)
- Ригель и (или) затяжка. Элементы усиления конструкции. Устанавливаются горизонтально, врезаются в стропильные пары, крепятся на гвозди, болтовые соединения и т.п. В случае необходимости, для придания дополнительной жёсткости дублируются два-три раза (верхний – средний – нижний)
- Стойка или бабка – служит в роли как основной, так и дополнительной вертикальной опоры. Они устраняют прогибы каркаса
- Прогоны – брус, одна или две сшитые доски, а также может быть и отдельная конструкция. В простых вариантах коньковый прогон пришивается к узловым соединения верхней части стропильных ног, в более сложных он подпирается бабками (вертикальными стойками), которые в свою очередь крепятся к лежню
- Лежень – это прогонная балка, т.е. брус, лежащий по всей длине крыши. Формируется для дополнительной фиксации и усиления всей кровельного формирования. Укладываться может как на несущую перегородку здания, так и лишь на внешние стены (в двух местах)
- Подкосы – усиливающая деталь. Применяют в случаях, когда стропильные ноги обладают повышенной длинной, когда есть необходимость дополнительно усилить и исключить их прогиб. Чем сложнее крыша, тем больше этих деталей может потребоваться
Типы двухскатных классических крыш
Типы двухскатов
Если с принципиальным устройством всё понятно, то по конкретным решениям нужно ещё разбираться. Здания бывают разнообразные, и для каждого требуются конкретные решения. Различных схем существует очень много, но все их можно разделить на два типа по одному критерию: крепление конька. Рассмотрим их более подробно.
Система наслонных стропил
Наслонная система
Следует сразу отметить, что эта конструкция любима кровельщиками за её надёжность и простой монтаж.
Основа для крепления стропильных пар в этой системе являются маурлаты и коньковый прогон, который устанавливается на вертикальные балки, которые в свою очередь крепятся на лежень.
Таким образом, получается следующая картина — каждая пара стропил крыши жёстко крепится в трёх местах: два узла на маурлатах и одно на коньковом прогоне. Получается очень крепкая конструкция, с отличным запасом прочности.
В зависимости от длины стропил и угла наклона скатов конструктив может дополняться усиливающими элементами: затяжками, ригелями, подкосами, подстропилами и т.д. Также при отсутствии в здании капитальной внутренней перегородки в качестве лежня допустимо использование потолочной балки.
Висячая стропильная система
Наслонная система
Принципиальное отличие от наслонной системы является то, что в качестве опоры для стропил только маурлаты, т.е. деревянные брусья, жёстко зафиксированные на торцах внешних стен дома. Вверху, на коньке у стропил опоры нет, они лишь сколачиваются между собой, и как бы «висят» в пространстве, — это и является определяющих критерием данной технологии.
Эта система используется при возведении небольших по ширине зданий, как правило, это не более 7-8 метров. При увеличении этих значений при этой технологии потребуется устанавливать дополнительные элементы – ригели и затяжки, которые в некоторой степени будут преобразовывать силы давления на внешние стены и более равномерно распределяют нагрузку.
Чем больше ширина здания, тем большим количеством усиливающих элементов будет оснащена кровля. На схеме выше наглядно показано отношение ширины укрываемого пролёта к количеству дополнительных деталей.
Читайте также: Мебель и другие изделия из дерева своими руками: чертежи скамеек, столов, качелей, скворечников и других предметов быта (85+ Фото & Видео)Проектирование и монтаж симметричной двухскатной кровли
Для основательных домов со сложной геометрией требуется профессиональный проект, где будут учтены различные факторы: роза ветров, статистика осадков, местоположение здания, используемые материалы и т.д. На коленке такой проект создать крайне сложно.
Снег не удержится под таким углом
Однако если же нужно спроектировать и самостоятельно построить небольшую кровлю для своего загородного домика, без каких либо изысков и сложных дизайнерских решений, то нужно лишь придерживаться некоторых общеизвестных истин и правил:
- Чем выше кровля, тем больше ветровая нагрузка. Чем ниже – тем выше снеговая
- Выше крыша – больше чердачное пространство, а соответственно и полезное
- Стандартный шаг между стропилами 60 см между осями последних
- Для стропил используют доску 150х50мм, брус для опор 100х100мм., маурлаты из бруса не менее 150х150мм
- Чем дешевле доска, тем больше геометрическая погрешность (около 1 см)
- Стропила и опоры допускается наращивать
- Чем длиннее используемая доска, тем больше нужно развязок и ригелей
- На соединительные узлы действует две основные силы: на сдвиг и на отрыв
- Стропило надёжней держится, если в нём сформировать посадочное место
- Специальные крепёжные шурупы – вещь отличная, но дорогая. Гвозди и скобы недороги и прошли проверку временем, жало последних нужно загибать
- Болтовым крепежом конёк стропил не стягивают – со временем может лопнуть
- Дерево не любит лежать на кирпиче или камне, - оно со временем превратится в труху. Гидроизоляция не уберёт мостик холода, нужна теплоизоляция – тогда конденсата не будет
- Свежесрубленный сруб даёт усадку, поэтому не следует жёстко фиксировать стропила (делать в них посадочные места) к маурлату, иначе конёк крыши уведёт
Порядок монтажа «классического» навесного варианта
Анкера справятся
Работа с монтажом не сложная, с ней может справиться два человека. Что нельзя сказать о подготовке и транспортировке материала на место.
Прежде всего, по периметру несущих стен укладываются маурлаты (по уровню). Между кирпичной стеной и деревянным брусом укладывают теплоизолирующий материал, чтобы убрать мостик холода, тем самым удаляя возможность возникновения на стыке камня и дерева конденсата. Это убережёт древесину от гниения, а кирпич от разрушения.
В качестве крепежа могут выступать:
- болтовые шпильки, заранее зафиксированные в стену
- анкерные болты, закрепляемые непосредственно по месту
- металлические армированные П-пояса или обычная металлическая проволока, стянутая монтажкой
Монтаж стропильной системы
После наступает этап подготовки стропил: подгонка по длине и формирование посадочных мест для маурлата. Поскольку конькового прогона в этой технологии не предусмотрено, а на весу проделывать манипуляции с разметкой проблематично, — всё равно ошибёшься, и плоскость получится волнообразная, – то формируют временный прогон из 50й доски.
С помощью шнура отбивают середину потолочного пространства и по уровню устанавливают временные бабки, к которым пришивают 50ю доску. Следует учитывать все размеры, чтобы коньковая доска была выставлена ровно посередине и на необходимую высоту. По ней будут размечаться и выставляться все пары стропильных ног.
Сначала прогон, а потом остальное
Приставляя каждую доску к прогону и маурлату делается разметка для пропила посадочных мест. Для ускорения работ на данном этапе, можно использовать ранее подготовленный трафарет. Для его изготовления можно использовать угольник «Свенсона».
Конёк формируется упором друг в друга парных стропил. Для этого приставив пару по месту, с помощью уровня по оси прогона чертят перпендикуляр на одной доске. После отпила, приставляют её обратно и по ней делают разметку на второй доске. Отпиливают, устанавливают обратно и сколачивают доски.
Разметка доски
После монтажа каждой пары устанавливают верхний ригель. Для чего приставляют доску на необходимой высоте, выставляют по горизонтали по уровню, размечают и делают в этом месте пропил для посадочного места, пришивают, лишнее спиливают.
Запил делается только для несущего ригеля. Для остальных затяжек эта операция не обязательна, достаточно использовать гвозди и скобы.
Шаг между осями стропильных ног составляет 60 см.
Дальнейшие действия по формированию кровельного «скелета» аналогичны».
Также для облегчения понимания принципа монтажа рекомендуется ознакомиться со следующим информативным роликом:
ВИДЕО: Строительство каркасного дома. Стропильная система. Строй и Живи
Строительство каркасного дома. Стропильная система. Строй и Живи
Почему стропильные системы двухскатной крыши так популярны? Обзор преимуществ и ключевых отличий (Фото & Видео)
Заключение
Проверено временем
Сколько существуют дома, столько же существуют двухскатные конструкции. Они проверены временем, они просты в изготовлении, экономны и достаточно симпатичны. Если нужна недорогая, но надёжная крыша, которая долго будет сохранять уют в доме, то двухскаты это то, что нужно.
