Стропильная система двускатной крыши своими руками: обзор конструкций висячего и наслонного типа

Типы крыш

В процессе разработки проекта бани следует подумать о выборе конфигурации крыши. Нередко владельцы загородных участков отдают предпочтение односкатным кровлям. Не менее популярны и конструкции с двумя скатами. Каждый тип крыш обладает определенными достоинствами и недостатками. С ними необходимо разобраться, прежде чем начинать строительство крыши.

Для минимизации расходов на строительство стоит выбрать вариант с одним скатом. Ее обычно строят в случае с рубленой баней небольших размеров. При этом чердак будет достаточно мал, чтобы хранить различные вещи. Основным преимуществом односкатной кровли является простота установки и высокая скорость возведения. Такая конструкция не требует серьезных финансовых затрат.

Кровля для бани с одним скатом имеет и свои недостатки. К примеру, перед постройкой необходимо правильно рассчитать угол наклона, чтобы снег не скапливался на ней в зимнее время. Также следует отметить низкие показатели теплоизоляции кровли.

При устройстве двускатной кровли появляется шанс оборудовать хороший чердак, на котором можно будет сушить веники и хранить большое количество вещей. Также мансарду можно оборудовать под комнату отдыха, в которой можно расслабиться после водных процедур. Такая крыша обычно утепляется. Скаты такой крыши могут быть прямыми или ломаными.

Кровлю начинают возводить только после сборки бруса. Перед началом работ стоит ознакомиться с основными этапами сооружения крыши.

Виды конструкции банных крыш

Современная крыша бани представляет собой функциональную и надежную конструкцию, которая бывает двух типов.

Односкатная крыша

Подобный тип кровли является самым доступным для монтажа и экономически выгодным. Конструкция предусматривает установку стропил с упором на противоположные стены

При этом важно правильно рассчитать подходящий угол наклона ската для защиты кровли от возможных повреждений и деформаций

Возводить односкатный тип конструкции следует на участке с высокой ветровой нагрузкой, чтобы предотвратить застой дождевой воды и снежного покрова на поверхности.

Двухскатная крыша

Подобная кровля обладает рядом преимуществ: надежностью, долговечностью, теплоемкостью, возможностью обустройства чердачного помещения. Кроме того, на ней не задерживаются атмосферные осадки, но и стоимость ее гораздо выше, чем у односкатного аналога.

Двухскатный вариант кровли изготавливается одним из двух способов:

• Наклонными стропилами.
• Висячими стропилами.

Угол между установленными стропилами определяет наклон скатов: чем он меньше, тем круче скаты.

Чаще всего двухскатные крыши бывают:

• Чердачными. Кровельные конструкции, которые предусматривают наличие свободного пространства между двумя скатами и несущими балками для обустройства хозяйственного помещения. Обязательное условие – наличие потолочного перекрытия, отделяющего нижние этажи от кровли.
• Бесчердачными. Конструкции, в которых пространство под кровлей не отделено от основных функциональных помещений бани потолочным перекрытием. Отличие заключается и в высоте конька, который гораздо меньше, чем у чердачных конструкций.

Установка своими руками пошагово

Данная инструкция носит рекомендательный характер и не является обязательной к исполнению. Для наиболее доходчивого изложения рассматривается пример строительства крыши для сарая размером в плане 3 х 6 м с углом наклона кровли 30.

Поэтапно процесс возведения состоит из следующих шагов:

1. По периметру стен укладывают полосы толи или рубероида.
2. Сверху гидроизоляции укладывают мауэрлат из бруса 150 х 150 мм общей длиной (3 + 6) х 2 = 18 м. По углам бруса делают выборки, стыки скрепляют скобами.
3. Устанавливают 5 фронтальных стоек (с шагом 1,5 м) из того же бруса высотой 3 м х sin 30 = 1,5 м.
4. С таким же шагом укладывают горизонтальный брус, стыкуя со стойками.
5. Снизу брус подшивают доской 20 х 150 мм, делая сплошной потолок.
6. Производят установку 5 стропил — одним концом опирают на верх фронтальных стоек, а противоположные концы бруса укладывают на мауэрлат. Длину стропил принимают величиной 3,5 м с учётом свеса.
7. В зависимости от выбора вида кровельного материала, делают сплошную или решётчатую обрешётку поверх стропильных ног из досок 20 х 150 мм.
8. По обрешётке укладывают гидроизоляцию.
9. В данном примере в качестве кровельного материала используют профлист.

О том, как правильно построить 1-скатную кровлю для частного дома, читайте здесь.

Обустройство кровельного покрытия

Но для них, во-первых, нужна сплошная обрешетка, а во-вторых, долговечность дешевых мягких кровель сомнительна на открытых пространствах.

Кровельный профнастил один из самых популярных недорогих и практичных материалов для устройства односкатных крыш своими руками.

Волнообразные металлические панели бывают оцинкованными или окрашенными стойкими эмалями разных цветов. Они легко поддаются обработке угловой машинкой с режущим кругом. Скат кровли можно быстро покрыть панелями, обрезанными под нужный размер.

Монтаж кровли из профлиста начинают снизу. Панели перекрываются внахлёст, поэтому протекание от атмосферных осадков через покрытие исключено.

Крепят профнастил к обрешётке односкатной крыши специальными саморезами с болтовыми головками, металлическими и резиновыми шайбами со сверлами по металлу. Крепёж осуществляют с помощью шуруповёрта или дрели с соответствующей насадкой.

Конструкция стропильной системы двускатной кровли

Системой стропил именуют совокупность входящих в нее деревянных элементов, способных поддерживать запланированную форму кровли. Основной фрагмент — стропильная ферма, напоминающая формой равнобедренный треугольник. Его основание соответствует ширине бане, катетами являются стропила.

Для двухскатной крыши применяют два варианта конструкции:

1. Висячий, когда стропила крепят внизу к мауэрлату. Тогда единственной опорой становятся для каркаса несущие стены бани.
2. Наслонный — если стропила опираются не только на внешний периметр сооружения, но и на внутренние капитальные стены. На них монтируют лежни, затем крепят стойки, которые подпирают по центру ноги стропил.

Чтобы определить правильный состав каркаса, требуется учитывать несколько параметров: его вес, общую массу кровли и максимальную снеговую нагрузку. Чтобы гарантировать устойчивость конструкции, необходимо делать запас прочности, спасающий при экстремальных климатических условиях.

Как рассчитать?

Проектирование двускатной крыши основывается на расчётах несущей способности стропильного каркаса, которая должна быть превышать нагрузку на кровлю. Поэтому расчёты предваряет сбор нагрузок. Сюда относятся ветровые и снеговые нагрузки.

Снеговую нагрузку

Оптимальную величину снеговой нагрузки берут из таблицы СНиП 2.01.07-85 с привязкой к месту строительства по карте. Именно этот параметр является основой расчёта угла наклона скатов.

Ветровую нагрузку

Её максимальная величина определяется по таблице того же СНиПа с привязкой по карте. Значение имеет определение основного направления ветров. В соответствии с этим на стадии проектирования баню ориентируют на местности так, чтобы фронтоны двускатной крыши были максимально отвёрнуты от сильных воздушных течений.

Расчёт ветровой нагрузки, во многом зависящий от высоты её над уровнем земли, производят по формуле:

Количество элементов стропильного каркаса

Количество стропильных ног определяют, исходя из шага 600 мм. Причём проёмы в чистоте будут немного меньше, что даёт возможность вставлять в них плиты утеплителя стандартной ширины 600 мм плотно с усилием. По специальной методике вместе со снеговой нагрузкой производят окончательный расчёт двускатной крыши для бани, где определяют размер сечения основных несущих элементов стропильной системы, их количество и габариты.

В таблице представлены наиболее часто используемые деревянные профили для двускатных крыш приусадебных строений:

Деталь каркаса	Профиль
Балки перекрытия и мауэрлат	Брус 50х100, 100х100 мм
Нижний ригель и конёк	Брус 50х50 мм
Стропила	Доски 150х20 мм
Обрешётка и контробрешётка	Доска 150х10 мм
Подкосы и стойки	Брус 50х50 мм

Достоинства и недостатки односкатных крыш

К преимуществам крыш с одним скатом относятся:

Незамысловатая конструкция

В процессе составления проекта надо учесть лишь несколько моментов: в случае большой площади ската снеговая нагрузка будет увеличена; кровля с одним скатом не боится нагрузок от ветра, однако важно позаботиться о том, чтобы плоскость крыши была направлена навстречу ветру. Нагрузки от снега и ветра можно компенсировать с помощью увеличения угла наклона и усиления системы стропил

Экономичность. По сравнению с простой двускатной кровлей здесь понадобится приблизительно в 2 раза меньше древесины и времени на выполнение строительных работ. Простота. Построить конструкцию можно без особых знаний, навыков и крупногабаритной техники. Все детали имеют маленький вес, перемещать и укладывать их можно вручную. Опорный пояс закрепляется на стенах различной высоты, а стропила монтируются на мауэрлат. Если есть необходимость, на основание можно установить вспомогательные опоры по вертикали. Их следует обвязать брусом. В таком случае стропильные ноги должны быть установлены на более высоком уровне. Высокий показатель использования площади. Верхний этаж будет использован на 100%. Здесь можно устроить балкон и большие окна от напольного основания до потолка.

Существенных недостатков у крыш с одним скатом нет. Есть лишь несколько особенностей, отличающих этот вид устройства кровли от других:

• специфический внешний вид. Одиноко стоящая высокая постройка с односкатной крышей понравится не всем, однако если правильно спроектировать дом и вписать его в существующий дизайн участка, то этот недостаток можно превратить в преимущество: совмещенная крыша из нескольких скатов на различных уровнях составит достойную конкуренцию вальмовой. В этом случае особое значение имеет кровельное покрытие. К примеру, ондулин может украсить и подчеркнуть изгибы односкатной постройки, а профнастил сделает здание похожим на сарай;
• маленькая высота чердачного помещения. Но ведь его можно и не устраивать, всё будет зависеть от проекта. Например, в помещении для сна потолок должен быть низким, а в холле и комнате для игр — наоборот. Следовательно, постройки с единым скатом позволяют сэкономить финансы на строительных работах.

Комбинированная система: чередуем опирающиеся стропила

Сегодня практикуется и такой вариант крыши, которая состоит из несколько особо прочных ферм, расположенных на расстоянии 3-5 метра друг от друга, и промежуток между ними заполняют строительными парами.

Говоря простым языком, на крыше устанавливают несколько мощных главных ферм, две или три, и они на себе удерживают весь прогон. А уже в пространстве между главными фермами на такие прогоны опираются обычные стропила, по более простой схеме.

Т.е. здесь на балки перекрытия опираются далеко не все стропила, а лишь некоторые, а остальные опираются на мауэрлат. Таким образом замечательно распределяется вся нагрузка! И концепция такой системы проста: главные фермы делаются по схеме висячих стропил, а второстепенные стропильные ноги – по принципу наслонных, опираясь при этом уже только на лежень:

По сути, весь секрет такой комбинированной системы в том, что здесь прямо на треугольные шарнирные арки укладываются наслонные стропила. Таким хитрым путем из висячих стропил полностью исчезают изгибающие напряжения, и остаются только растягивающие. А это говорит о том, что здесь можно существенно уменьшить сечение стропильных элементов. Другими словами – сэкономить!

Как вы уже наверняка догадались, в вашем случае способ опирания стропил на балки перекрытия будет зависеть от того, какой объект вы строите: гараж, баню, дачный домик или целый загородный комплекс. В любом случае все эти методы проверены, активно применяются сегодня на практике и заслуживают внимания не меньше, чем более привычное использование классического мауэрлата.

Основные достоинства односкатных крыш

Несмотря на то что не всем нравится эстетика здания, над которым смонтирована односкатная кровля (хотя сам по себе вопрос – неоднозначный), многие хозяева загородных участков при возведении построек, а иногда даже — и жилого дома, выбирают именно такой вариант, руководствуясь целым рядом достоинств подобной конструкции.

Односкатные кровельные системы подкупают своей понятностью, простотой расчетов и монтажа

• Материалов для односкатной стропильной системы, тем более, если она возводится над небольшой хозяйственной пристройкой, потребуется совсем немного.
• Самой «жесткой» плоской фигурой является треугольник. Именно он лежит в основе практически любой стропильной системы. В односкатной системе этот треугольник – прямоугольный, что существенно упрощает проведение расчетов, так как все геометрические соотношения известны каждому, кто заканчивал среднюю школу. Но эта простота никак не сказывается на прочности и надежности всей конструкции.
• Даже если ведущий самостоятельное строительство владелец участка ни разу ранее не сталкивался с возведением крыши, монтаж односкатной стропильной системы не должен вызвать у него чрезмерных трудностей – он достаточно понятен, не столь сложен. Нередко, при перекрытии небольших хозпостроек или иных придомовых сооружений вполне возможно обойтись не то что без вызова бригады специалистов, но даже и без приглашения помощников.
• При возведении конструкции крыши всегда важна скорость проведения работ, естественно, без потери качества – хочется как можно быстрей обезопасить строение от капризов погоды. По этому параметру односкатная крыша однозначно является «лидером» — в ее конструкции практически нет сложных соединительных узлов, забирающих массу времени и требующих высокоточной подгонки.

Насколько существенны недостатки односкатной стропильной системы? Увы, они есть, и с ними тоже приходится считаться:

Чердака при односкатной кровле или не предполагается вовсе, или он получается настолько маленьким, что о его широкой функциональности приходится забыть.

В подавляющем большинстве случаев односкатная крыша не предполагает наличия «полезного» чердачного помещения

• Исходя из первого пункта – есть определенные сложности в обеспечении достаточной термоизоляции расположенных под односкатной крышей помещений. Хотя, конечно, это можно исправить – ничто не мешает утеплить сам скат кровли или же расположить под стропильной системой утепленное чердачное перекрытие.
• Односкатные крыши, как правило, делаются с небольшим уклоном, до 25÷30 градусов. Это влечет за собой два последствия. Во-первых, не все виды кровельных покрытий подойдут для таких условий. Во-вторых, резко возрастает значимость потенциальной снеговой нагрузки, что следует обязательно учесть при проведен расчетов системы. Но зато при таких уклонах значительно снижается влияние ветрового давления на кровлю, особенно если правильно расположить скат – в наветренную сторону, в соответствии с преобладающими ветрами на данном участке местности.

В сети можно отыскать немало проектов жилых домов, в которых основной акцент делается именно на односкатную системы крыши

Еще один недостаток, пожалуй, можно отнести к очень условным и субъективным – это внешний вид односкатной крыши. Он может не прийтись по душе любителям архитектурных изысков, дескать, очень упрощает облик постройки. На это тоже можно возразить. Первое – простота системы и экономичность возведения часто играют все же решающую роль при строительстве подсобных сооружений. А втрое – если посмотреть обзор проектов жилых домов, то можно встретить очень интересные дизайнерские варианты, в которых упор сделан именно на односкатной крыше. Так что, как говорится, о вкусах не спорят.

Односкатная крыша – что это?

Казалось бы, простейший вариант, подходящий скорее для сараев. Тем не менее, обладая незамысловатой конструкцией, она способна с лёгкостью решить вопрос обустройства кровли любых деревянных помещений, не зависимо от их предназначения.

Конечно, для крупных домостроений она не совсем подходит (но и не исключена), а вот для бани, например, может оказаться оптимальным вариантом. Особенно удобным подобное решение кровельного вопроса станет в случае, когда ваш участок не отличается большой площадью, и вам будет необходимо подойти к размещению бани с учётом максимальной компактности. Но это далеко не единственное преимущество подобного вида кровли.

Этапы самостоятельного возведения

Рассмотрим, как самостоятельно закрепить на стены бани стропила:

1. Весь периметр строения по торцу сверху нужно оформить, закрепив на нем опорный брус, а затем лежень. Чтобы выполнить фиксацию, используйте анкерные болты либо металлические шпильки.
2. Следующий шаг: монтаж стоек к лежню. Чтобы установить их вертикально, рекомендуют применять специальные подпорки.
3. Крепление конькового прогона. При выполнении процедуры требуется регулярно контролировать уровень закрепляемых деталей.
4. Установка на место стропил. Сохраняя расчетный шаг, фиксируют ноги скобами либо металлическими пластинами.

Как сделать двускатную крышу для бани, подскажет видео:

Установка стропильной фермы

Варианты врубки стропил в балкуИзмерения и разметка вальмового стропила

Установку стропильных ферм выполняем в следующей последовательности:

• монтируем крайние фермы;
• фиксируем центральные фермы.

При установке крайних ферм придерживаемся следующих важных правил:

• основание треугольника устанавливаем на мауэрлат либо же верхний сруб в случае обустройства крыши деревянного строения;
• предварительно делаем в основании несколько отверстий для его последующего скрепления со срубом;
• обязательно контролируем прямолинейность установки фермы. Для этого используем отвес, закрепленный на ригеле;
• основание стропильной фермы закрепляем только после подтверждения ровности его установки;
• для обеспечения дополнительной устойчивости фермы закрепляем укосины от сруба к стропильной ноге. Длину подбирайте по ситуации, принципиального значения она не имеет;

• прежде чем затягивать укосину шурупами, повторно убеждаемся в прямолинейности ее размещения.

После завершения монтажа крайних ферм переходим к фиксации центральной и последующих конструкций, если их размещение предусмотрено проектом. Оптимальный шаг установки ферм – 100 см.

Для закрепления центрального стропильного треугольника используем временные укосины. После того как будет установлен козырек, укосины можно убрать. Рекомендации по креплению центральных и остальных ферм такие же, как и в случае с крайними конструкциями.

Каркас дома со стропилами

Удачной работы!

Сборка коньковой фермыМонтаж коньковой фермыМонтаж стропилМонтаж стропил

Основные понятия и термины

Общие характеристики крыши для бани

Поверхностно система банной кровли содержит 2 компонента: несущую стропильную концепцию, а также непосредственно настил с нужной для его конструкции обрешёткой, а также водоизоляционной прослойкой.

В количество полезных компонентов вступает ещё одна важная составная часть — мансардное покрытие. Однако его присутствие не считается неотъемлемым условием, так как тонкие покрытия с небольшим углом наклона скатов создают и в отсутствии него.

Вне зависимости от присутствия мансардного перекрытия, либо недоступности этого компонента кровли над парилками строят с одним, либо двумя скатами. Из числа владельцев пригородных бань, не очень большое количество сторонников четырёхскатных кровель, а также систем с многочисленными изломами.

Особенности проектирования и расчёты

Как установить стропильные ноги на балки перекрытия?

Как только балки перекрытия будут готовы к установке на них стропил, приступайте к изготовлению всей остальной конструкции и соединению стропил с балками.

Для соединения стропильной ноги с балкой ее конец обрезают под нужным углом, либо делают более сложную врубку на шипы. Давайте рассмотрим оба таких варианта.

Можно обойтись без врубки, если задействовать потом крепежные элементы – это нормальное решение. Итак, чтобы сделать простой срез на стропилах, изготовьте шаблон:

• Шаг 1. Возьмите строительный угольник и приложите его к доске.
• Шаг 2. Отметьте место реза на верхушке стропила.
• Шаг 3. При помощи столярного транспортира нарисуйте параллельную линию первому пилу поперек стропила. Эта линия поможет вам определить линию от веса на краю здания.

Вот как это выглядит на практике:

Изготовить такие стропила намного проще, чем для врубки. Главное – правильно определить угол наклона крыши и правильное место будущего среза:

В итоге в жизни такая конструкции выглядит вот так у двускатной крыши:

Сама конфигурация крепления больше зависит от угла наклона ската. Например, для крыши с крутыми скатами, где снеговая нагрузка – небольшая,  вы можете применить крепление с одинарным зубом. При методе одинарного зуба часто изготавливают дополнительные шипы, который помогают стропилам не двигаться под нагрузками. А под такой шип уже нужно будет гнездо в балке.

Но, наверняка вы знаете, что любые такие места способны ослабить балку, а поэтому их глубина должна быть не более чем 1/4 толщина балки и не ближе, чем на 20 см от края балки (чтобы не образовался скол).

А вот если у вас крыша с уклоном менее 35 градусов, тогда есть смысл использовать двойной зуб, ведь такое крепление позволяет достичь высокой прочности узлов. Как и в предыдущем варианте, вы можете дополнить двумя шипами.

При таком методе у каждого зуба может быть как одинаковая глубина, так и разная. Например, первый зуб вы можете врубить только на 1/3 толщины опорной балки, а второй уже – наполовину:

Суть в том, что две стропильные ноги в конструкции с опиранием на балки закрепляются затяжкой. Но, если концы этих ног будут скользить, тогда целостность затяжки будет быстро нарушена. Чтобы предотвратить такое скольжение, вставлять, вернее, врубать стропильную ногу в самую затяжку необходимо при помощи зуба – с шипом или без него.

В процессе врубания стропила в конец затяжки нужно максимально отодвинуть зуб. Если же вам необходимо усилить крепление таких стропил, тогда используйте двойной зуб. Еще один момент: сами зубы могут быть разной величины.

И, наконец, желательно прикрутить конец стропильных ног при помощи скрученной проволоки, чтобы ветер не мог сорвать такую крышу. В качестве проволоки лучше возьмите оцинкованную, и закрепите ее одним концом к стропильные ноге, а другим – в костыль, который предварительно закладывают в кладке стены на расстоянии 30-35 см от верхнего края.

Вот хороший пример аккуратной врубки стропила на затяжку, которая одновременно служит балкой перекрытия уже в четырехскатной крыше:

Металлический крепеж для такого узла все равно необходим, потому что врубка сама по себе не может удержать стропильные ноги под нагрузкой.

Виды стропильных систем

В зависимости от планировки сооружения, для монтажа применяют различные виды стропильной системы, максимально соответствующие заданным условиям:

•  Наслонная. Особенность заключается в том, что наслонные стропила монтируют только в сооружениях с внутренними несущими опорами. Она актуальна для построек их кирпича или блоков, но если брусовой или бревенчатый дом выполнен в переруб с несущей стеной внутри, то подойдет и для него. Наслонная схема включает в себя дополнительные опорные элементы: стойки, прогоны, схватки, лежни, подкосы. Чем больше площадь и вес односкатной крыши, тем больше вспомогательных частей. Таким образом можно перекрыть сооружение, расстояние между стенами в котором больше 12 м, если внутри него две несущих опоры.

• Скользящая. Применяют в строительстве бревенчатых и брусовых срубов. Опытные строители утверждают, что деревянные постройки дают усадку в течении первых 5-6 лет после сборки, в первый год эксплуатации дои теряет до 15% высоты. Поэтому, если оснастить их кровлей с жестким креплением, крышу перекосит, со временем ее придется переделывать. Однако, скользящие стропила внизу имеют крепления по типу ползунка, поэтому при оседании сруба, крыша не деформируется, а подстраивается.

• Висячая. Эта стропильная система не предполагает опоры на внутренние перегородки, используются лишь внешние стены. Чаще всего для такой конструкции сооружают каркас постройки с одинаковыми во высоте стенами. Для того, чтобы задать уклон ската используют стойку из дерева. Стропильные фермы — устройство, состоящее из стойки, затяжки, стропил и, если необходимо подкосов,которое собирают на земле. Они по виду представляют прямоугольный треугольник, в котором гипотенузой являются стропила, малым катетом – стойка, большим – затяжка. Чтобы установить фермы, на балки перекрытия сооружают временный настил из досок, способный выдержать вес рабочего и фермы. Подходит, если расстояние между стенами не превышает 4,5 м.

Способы сборки

После полной усадки деревянного сруба мастера приступают к налаживанию стропильного каркаса и возведению кровли. Этот процесс кропотливый и сложный, особенно если выполнять ту задачу в одиночку. Существует 2 способа установить каркас на мауэрлат:

• Установка готовых стропильных ферм. Эта технология заключается в сборке стропильных ферм «на земле» и дальнейшем подъеме их на место установки в готовом виде. Поднять массивные и тяжелые конструкции требуется специальная техника (автовышка, кран или трактор). Таким способом устанавливают наслонные стропила, которые весят меньше.
• Сборка ферм «на высоте». Если конструкция стропильной системы отличается большим весом и размером, а в распоряжении строителей нет специальной техники, то фермы собирают прямо на месте. Недостатком этой технологии считают сложность и неудобство производства работ.

Способы крепления стропильных ног