Крыша профнастил своими руками двухскатная стропильная система

Инструкция по монтажу двухскатной крыши

Д вухскатная крыша самая распространённая конструкция используемая при строительстве жилых домов, так как возводиться двухскатная крыша своими руками достаточно просто и быстро. Массовое использование данного типа крыши объясняется её надёжными, зарекомендовавшими себя отличными характеристиками: она отлично справляется с защитой дома от ветра и осадков, зимой без труда выдерживает значительную нагрузку от снега, при её строительстве не требуется особых строительных навыков. Её широко применяют не только при строительстве жилого дома, но и для придомовых построек: бани, гаража, погреба, беседки.

Двухскатная крыша своими руками — преимущества

Для начала давайте попробуем разобраться, почему двухскатная крыша столь популярна сегодня, в чем её преимущества к примеру перед вальмовой или шатровой крышей и какой вид кровли ей подходит больше всего.

• Подходит большое количество типов кровельного материала;
• Простота конструкции позволяет сделать данную крышу своими руками;
• Возможность разместить второй (мансардный, чердачный) этаж;
• Простота укладки кровли на данную конструкцию.

Подготовительный этап

Для начала требуется определиться с размером крыши и углом её наклона. Для этого требуется учесть: количество выпадаемых осадков, снеговую и ветровую нагрузку вашего региона, а так же тип кровельного материала, который будет использоваться.

Перед тем как приступить к строительству крыши необходимо ознакомиться с тем, что такое стропильная система и из чего она состоит. В соответствии с проектом плана дома, разрабатывается будущая конструкция и форма крыши.

Двухскатная крыша состоит из двух наклонных плоскостей (скатов), расположенные под углом друг к другу, соединённые в районе конька. В торцах крыши образуются треугольные фронтоны.

Элементы входящие в каркас крыши

Установка мауэрлата на кирпичные либо блочные стены производиться с помощью мощных анкеров. Мауэрлат изготавливается из высушенной древесины, обработанной защитным противопожарным и противогрибковым средством, сечением от 100х100мм. до 150х150 мм.

Шаг их установки обычно находится в диапазоне 0,6-1,2 м., и зависит от типа используемого кровельного материала. Чем более тяжёлая будет кровля, тем меньший используется шаг. Стропила изготавливаются из обрезной сухой доски хвойных пород, толщиной от 50 мм. Для безопасности и долговечности конструкции так же необходимо использовать специальные пропитки для дерева.

1. Стойки – вертикально установленные опоры под стропильную систему. В зависимости от ширины, стойки могут устанавливаться, как только под коньковый брус, так и дополнительно в промежутке от конька до карниза крыши. Выполняются опоры из обрезной доски либо бруса.
2. Кобылки — данные элементы стропильной системы требуются для продления стропильных ног, когда те слишком короткие и нет возможности сделать свес необходимой длинны. Присоединяются к нижней части стропил, путём нахлёста доски меньшего сечения и скрепления их друг с другом гвоздём.
3. Прогоны – горизонтальный брус, скрепляющий ноги стропил. Крепится с внутренней стороны у основания конька, либо по центру стропильных ног.
4. Затяжка – закрепленный снизу брус, соединяющий стропильные ноги, не позволяющий им расходиться.
5. Лежень – опорный брус, лежащий горизонтально на несущей стенке внутри сруба, на который устанавливаются стойки, поддерживающие стропильную систему. Материал – брус сечением от 100х100мм. до 150х150 мм..
6. Подкосы и стойки – дополнительные опоры под стропильные ноги, дающие конструкции дополнительную устойчивость, крепятся к затяжке или лежню.
7. Обрешётка – конструкция из брусков или досок, необходимая для укладки кровли, крепятся перпендикулярно стропильным ногам, шаг зависит от типа кровли. Под гибкую черепицу используют фанерные листы, уложенные на стропила сплошным ковром.

Двускатная крыша своими руками — элементы стропильной системы

Висячие же стропила вверху опираются друг на друга, а внизу к затяжке либо балкам перекрытия. В домах построенных из дерева крепление стропил к мауэрлату делают скользящим, это позволит избежать нарушение каркаса крыши, когда дом будет давать усадку.

Что такое стропильная ферма

Стропильная ферма — это плоская конструкция, в состав которой входят: стропилы, стойки, раскосы и растяжки. Главная задача данной конструкции, расположить все элементы так, чтобы внутренние стены дома, не испытывали нагрузки, а вся вертикальная нагрузка пошла на внешние, прочные стены. Чем шире будет пролет, тем больше потребуется стоек и раскосов.

Двухскатная крыша своими руками — стропильная ферма двухскатной крыши

Система с наслоннными стропилами

Подходит для типа крыш, пролёт которых составляет от 10 до 16 м. Стропила могут устанавливаться под любым углом, а в доме наличие несущих стен или колонн обязательно. В верхней точке стропила опираются на коньковый прогон, поддерживаемый внутренней стенкой либо стойками, а в нижней части на мауэрлат.

Пошаговая инструкция монтажа

На стены дома по всему периметру, а так же на внутреннюю, на анкерные болты крепят мауэрлат и лежень, дополнительно скрепляя его с внутренней стороны крепкой пластиной из металла.

Под мауэрлат необходимо подложить гидроизоляционный материал, чаще всего используют рубероид. Материалом мауэрлата и лежня служит брус сечением от 100 до 150 мм.

Двускатная крыша своими руками — крепление мауэрлата

На мауэрлат и лежень, напротив стропильных ног, размещаются балки перекрытия. Изготавливаются они из обрезной доски 50х150 мм. Для дальнейшего безопасного передвижения на них можно положить черновой пол, закрепив его обязательно саморезом либо гвоздём.

Под коньковый прогон на лежень ставят стойки, скрепляя их с лежнем мощными металлическими уголками, пластинами либо гвоздями, шаг установки не более 2 метров. Стойки (опоры), используя уровень выравнивают по вертикали, и временно закрепляют их любым подходящим способом. Затем на вертикально установленные опоры кладется прогон (коньковый брус) и скрепляется аналогичным способом.

Двускатная крыша своими руками — установка вертикальных стоек под конёк

Из обрезной доски изготавливают стропильные ноги. Сперва делается шаблон одной ноги, где измеряется угол спила крепления к коньковому брусу и мауэрлату. Получившийся шаблон необходимо примерить с обеих сторон крыши в местах крепления стропил.

Если запил выполнен верно, то по шаблону изготавливаются остальные стропила. В том случае когда мауэрлат и коньковый брус установлены строго горизонтально, примерку шаблона во всех местах можно не производить.

Схема крепления основных узлов

Если у доски имеется достаточная длинна, то свес с крыши оставляют не менее 30 см., в противном случае возникнет необходимость в удлинении стропилы путём крепления к ней дополнительной доски (кобылки). Система с висячими стропилами

Такая система стропил идеально подходит для строительства двухскатных крыш, где пролёт не превышает 6 метров, а так же отсутствуют внутренние несущие стены. Опорой нижних частей стропил является мауэрлат, вверху опираясь друг на друга, они сами себе являются опорами.

Особенностью данной конструкции — это необходимость использовать затяжку, которая не даёт стропильным ногам расходиться, тем самым, распирающая нагрузку на стены дома отсутствует и действует только вертикальная сила. Дополнительную затяжку (ригель) можно установить и под коньком. Все строительные работы производятся по аналогии с системой монтажа наслонных стропил.

Особенности конструкций висячего типа

1. Обязательное наличие затяжки, выполняющей основную функцию — скрепление стропильных ног.
2. При использовании данной системы от мауэрлата и вовсе можно отказаться, его может заменить, уложенная на рубероид, обычная обрезная доска.
3. Возможность установки на стены готовых скрепленных треугольников (стропильных ферм).

Примеры висячих стропильных систем (схема)

К преимуществам висячей системы можно отнести отсутствие в центре опорных стоек, что делает мансардный этаж просторней и позволяет более рационально спланировать данное пространство.Данная конструкция легче в исполнении, для неё необходимо меньшее количество строительного материала, что автоматически существенно удешевляет её стоимость. Её рекомендуют использовать при строительстве домов небольшого размера. Надежность данной конструкции достаточно высока.

Как вы сами смогли убедиться, двухскатная крыша своими руками — задача вполне выполнимая для каждого. Необходимо лишь обладать элементарными знаниями и строительными навыками, для того чтобы все сделать правильно.

Источник

Стропильная система двускатной крыши под профнастил

Двускатная крыша пользуется большой популярностью при загородном строительстве. Это объясняется простотой стропильной системы, невысокой стоимостью и возможностью обустроить жилое подкровельное помещение. Жёсткая конструкция двускатной системы обладает ветроустойчивостью и способна выдерживать большие снеговые нагрузки. В отличие от других металлических кровельных материалов, профнастил характеризуется невысокой ценой, простотой монтажа и малым весом, а для улучшения потребительских свойств производители окрашивают это покрытие в разные цвета. Выбор скатной крыши под профнастилом является оптимальным, и мы расскажем о том, как её построить.

Расчёт стропильной системы двускатной крыши под профнастил

Проектирование двускатной крыши требует учёта ряда факторов, в числе которых размеры постройки, климатические условия региона, вес крыши и площадь кровли. Все эти параметры взаимосвязаны потому, что от атмосферной нагрузки зависит конструкция стропильной группы, а значит, её вес, крутизна наклона скатов и расход профнастила. Подбор конструкции крыши зависит от предполагаемой переменной нагрузки, которую создают климатические факторы. Оценить средние размеры атмосферных воздействий от снеговой, ливневой и ветровой нагрузок можно по статистическим данным метеослужбы.

Фотогалерея: климатические нагрузки на двускатную крышу

Толщина снежного покрова и ветровая нагрузка требуют уточнения в региональных отделениях МЧС и Гидрометцентра России. На основе этих данных, а также с учётом требований СП 20.13330.2016. «Свод правил. Нагрузки и воздействия», производится расчёт прочности и шага стропильной системы, а также выбирается угол наклона ската с учётом аэродинамического коэффициента. Для средней полосы ветровая нагрузка находится в пределах от 24 до 53 кг/м 2 , поэтому угол наклона скатной кровли подбирают в пределах от 30 до 50°. Вес снегового покрова имеет усреднённое значение от 100 до 350 кг/м 2 и учитывается при расчётах несущих ферм крыши. Определение полной нагрузки на кровлю делается с учётом крутизны ската и вычисляется по формуле: S_п.н. = К х S_расч., где S_п.н. — снеговая нагрузка полная; S_расч. — снеговая нагрузка расчётная; К — коэффициент, равный 1 при угле наклона ската менее 25°, и равный 0,7 при угле наклона более 25°.

Наклон ската имеет большое значение потому, что при крутизне кровли из профнастила свыше 60 о снег на ней не слёживается и склонен к соскальзыванию под собственным весом. В пользу большого угла наклона ската говорит и возможность сделать объёмное обитаемое подкровельное помещение.

При угле наклона ската 45 градусов в подкровельное пространство можно вписать мансарду больших размеров

Такой параметр, как постоянная нагрузка, зависит от общего веса стропильных ног, вспомогательных конструкций и кровельного пирога. Зная вес крыши, можно определить сечение пиломатериала, расположение и тип вспомогательных элементов, что позволит распределить вес на стены строения более равномерно. Хвойный пиломатериал весит в зависимости от влажности от 710 до 840 кг/м 3 , поэтому можно подсчитать вес деревянных конструкций по следующей таблице.

Таблица: количество пиломатериала в м 3 для расчёта веса стропил, вспомогательных элементов и обрешётки

Размер доски, мм	Количество досок при длине 6 м в кубометре пиломатериалов	Объём одной доски длиной 6 м (м 3 )
25х100	66,6	0,015
25х150	44,4	0,022
25х200	33,3	0,03
40х100	62,5	0,024
40х150	41,6	0,036
40х200	31,2	0,048
50х50	67	0,015
50х100	33,3	0,03
50х150	22,2	0,045
50х200	16,6	0,06
50х250	13,30	0,075

Для стропил выбирают брус 50х250 мм с шагом от 80 до 120 см, для обрешётки используется доска 25х150 мм с шагом не менее 15 см для профнастила. Количество и сечение вспомогательных элементов зависит от конструкции крыши и рассчитывается по проекту. Для того чтобы определить количество и вес профнастила, необходимо знать площадь двускатной крыши, которая вычисляется по формуле: S = (A х B) х 2, где S — площадь крыши, A — ширина ската, B — длина ската.

Количество профнастила необходимо рассчитывать с учётом нахлёста, который составляет 10–15 см по вертикали и одну волну между листами. Вес кровельного материала толщиной 0,5 мм равен в среднем 5 кг/м 2 .

При отсутствии проектных данных возникает необходимость вычислить высоту конька или длину ската, это можно сделать по следующей формуле: С 2 = А 2 + В 2 , где С — длина ската, А — половина ширины здания с учётом карнизных свесов, В — высота конька.

Длина ската при известной ширине здания и высоте конька вычисляется по формуле для прямоугольного треугольника

Если известны ширина здания и угол наклона ската, то для расчёта высоты конька и длины ската можно воспользоваться формулами с тригонометрическими функциями: H = L1/2 x tgA; L = H : sinA, где H — высота конька, L1/2 — половина ширины здания, A — угол наклона крыши, L — длина стропил.

Высоту конька и длину стропил можно рассчитать с использованием тригонометрических функций

Для окончательного расчёта используем значения тригонометрических функций для разных углов наклона ската по таблице.

Таблица: значения тригонометрических функций для выбранных углов наклона ската

Угол наклона крыши, градусы	Тангенс tgA	Синус sinA
5	0,09	0,09
10	0,18	0,17
15	0,27	0,26
20	0,36	0,34
25	0,47	0,42
30	0,58	0,5
35	0,7	0,57
40	0,84	0,64
45	1,0	0,71
50	1,19	0,77
55	1,43	0,82
60	1,73	0,87

С целью упрощения расчётов мы рассматриваем параметры для одного ската крыши, поэтому для получения суммарных значений данные нужно удваивать для двускатной кровли. Кроме того, нужно учесть карнизные свесы и расходы на раскрой пиломатериала, который рассчитывается с применением коэффициента 1,1–1,15.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши под профнастил

Стропильная несущая система является жёсткой треугольной конструкцией и используется для распределения постоянных и переменных нагрузок на стены дома. Скаты кровли уменьшают вес снеговой нагрузки и способствуют отводу дождевой воды. При больших габаритах здания и малых уклонах скатов стропильная группа становится более сложной и тяжёлой, поскольку шаг стропил становится меньше, а сезонная нагрузка на несущие элементы больше. Большие углы наклона скатов (40–50°) снижают вес снега и упрощают конструкцию, особенно за счёт стоек и затяжек жилого подкровельного помещения.

Большой угол наклона и вписанное мансардное помещение равномерно распределяет переменную нагрузку на стропильную группу

Стропильная система двускатной крыши состоит из ряда узлов и составляющих, каждый из которых выполняет определённую функцию и необходим для увеличения жёсткости и прочности ферм. Основными опорными несущими конструкциями крыши являются такие элементы, как:

• мауэрлат — опорная связующая балка между стеной дома и несущими фермами крыши; в домах, построенных из бревна или бруса, мауэрлатом является последний венец;
• конёк — образуется стропилами, опирающимися на стену дома или затяжку, соединёнными в верхней части;
• коньковый или боковой прогон — соединяет стропила между собой по бокам или в районе конька;
• затяжка — служит опорой для стропильных ног и опирается на мауэрлат;
• стойка — центральная или промежуточная вертикальная опора для стропил;
• схватка — горизонтальный брус, соединяющий стропильные ноги одной фермы;
• подкос — брус между стропилом и стойкой;
• обрешётка — используется для надёжного крепления профнастила и крепится перпендикулярно к стропилам.

Основные конструктивные элементы двускатной крыши предназначены для выполнения определённых функций

Использование дополнительных конструктивных элементов позволяет увеличить прочность крыши, но повышает её вес, поэтому необходимо уменьшать сечение бруса там, где это позволяет сделать расчётная снеговая нагрузка, например, вместо стропил 100х250 в ряде случаев используют брус 50х250. Эта же рекомендация относится к стойкам, прогонам и иным жёстким элементам.

Схема стропильной системы двускатной крыши под профнастил

Стропильные фермы и схема их расположения и монтажа определяется выбором конструкции, который зависит от климатических факторов или от обитаемости подкровельного помещения. Крайние фермы могут иметь более сложную, усиленную конструкцию и на них через прогоны опираются промежуточные упрощённые стропильные группы с определённым шагом. Это делается с целью уменьшения веса несущей системы и для обеспечения монтажа мансардного помещения. Кроме того, существуют стропила висячего и наслонного типа и схема их сборки существенно различается.

Монтаж висячих и наслонных стропил происходит по различным схемам

Висячие стропила верней частью опираются друг на друга в районе конька, а нижней — на затяжку, которая лежит на мауэрлате. Для придания жёсткости конструкции при ширине здания более 6 м используют ригели, бабки и подкосы.

Наслонные стропильные ноги верхней частью через прогон опираются на жёстко закреплённую стойку, стоящую на стене здания. Нижняя область стропильных ног через мауэрлат фиксируется к стене здания. Поскольку эта схема используется на зданиях шириной более 10 м, то требуются дополнительные крепёжные элементы, такие, как схватки, подстропильные ноги и подкосы.

По выбранной схеме производится монтаж отдельных ферм и всей стропильной группы в целом. На сложных ломаных крышах мансардного типа следует обратить внимание на наличие висячих и наслонных стропил в одной ферме, что может потребовать дополнительных узлов жёсткости с использованием откосов и бабок в зависимости от атмосферной нагрузки в регионе.

Фотогалерея: конструкция и схема расположения несущих элементов крыши

При сборке стропильной группы важно понимать, что пиломатериал не имеет идеальных размеров, поэтому сборку по монтажной схеме следует начинать с крайних ферм и по натянутым шнурам ставить последующие конструкции.

Шаг стропил двускатной крыши под профнастил

Частота расположения стропил крыши зависит от постоянной и переменной нагрузки, угла наклона ската, сечения стропил и параметров кровельного материала. Высокая снеговая нагрузка и крутизна ската меньше 30° требуют более частого расположения ферм, шаг между которыми выбирается от 60 до 100 см. С увеличением крутизны ската снеговое воздействие становится меньше и шаг между стропилами можно увеличить от 100 до 180 см. Расстояние между фермами также зависит от длины стропильных ног и сечения бруса.

Таблица: сечение пиломатериала для заданной длины стропил и шаг между ними

Длина стропильной ноги	Расстояние между стропильными ногами
	100 см	140 см	180 см
	Сечение стропильной ноги
До 280 см	40х25 мм	40х175 мм	40х200 мм
280–350 см	40х175 мм	40х200 мм	40х225 мм
350–420 см	40х200 мм	40х240 мм	50х250 мм
420–500 см	40х225 мм	60х250 мм	75х250 мм
Более 500 см	60х250 мм	75х250 мм	100х250 мм

На увеличение шага стропил влияет наличие дополнительных узлов жёсткости из стоек и подкосов, а на уменьшение расстояния между фермами оказывают влияние размеры выбранного кровельного материала. У поставщика нужно уточнять полезные размеры профнастила, которые высчитываются с учётом продольных и поперечных нахлёстов, и на основании этих данных корректировать шаг стропил.

Виды профнастила и шаг обрешётки

Профнастил характеризует стойкость к механическим воздействиям, к атмосферным осадкам и дешевизна. Материал прост в монтаже, мало весит и легко перевозится грузовым транспортом. Для кровельных работ используются недорогие листы с оцинкованным покрытием или же профиль, окрашенный полимерной краской с большим сроком службы и цветовым разнообразием.

Разнообразие сортов, цветовой гаммы и потребительских свойств позволяет сделать оптимальный выбор

В названии разных видов профнастила отражается наименование по ГОСТ, высота гофры и рабочая ширина листа, а также из таблицы можно узнать толщину материала и вес погонного метра профиля. Прокатные станки позволяют изготавливать листы до 14 м длиной, но перевозить их можно только с привлечением специальных машин. Поэтому длину листа определяет заказчик, и стандартными являются размеры от 1 до 6 метров с шагом 0,5 м. Шаг обрешётки рассчитывается с учётом угла наклона ската и толщины профнастила.

Шаг обрешётки зависит от вида профнастила

Нахлёст по длине и ширине для разных видов профнастила, а также шаг обрешётки необходимо уточнять у поставщика кровельного материала. При этом толщина металла не должна быть менее 0,5 мм и продукция должна иметь сертификат качества.

Узлы стропильной системы двускатной крыши под профнастил

Важными узлами стропильной системы двускатной крыши могут считаться элементы и их соединения, которые несут значимую нагрузку и определяют форму строения в целом. Неслучайно сама крыша и её фрагменты имеют жёсткую треугольную конструкцию, способную выдержать большое давление без разрушения. Также в функции крыши входит равномерное распределение веса нагрузки на стены строения, и состоит она из следующих основных узлов:

• крепление мауэрлата к стене здания;
• соединение нижней балки (затяжки) с мауэрлатом;
• скрепление стропильной ноги с затяжкой, образующее карниз;
• соединение стропильной ноги со стойкой, ригелем и подкосом;
• стык двух стропильных ног, образующий конёк.

Основные узлы стропильной системы двускатной крыши позволяют распределить нагрузку на стены

Крепление мауэрлата к стене здания осуществляется замоноличенными шпильками, а в случае деревянных стен — производится резьбовыми болтами, проходящими не менее чем через два венца. Соединение затяжки с мауэрлатом выполняется с помощью скоб, болтов или кронштейнов, таким же способом с затяжкой сочленяется стропильная нога. В остальных узлах элементы соединяются болтами либо с помощью разнообразных металлических кронштейнов.

Соединения в узлах стропильной системы отвечают не только за прочность крыши, но и за её геометрию, поэтому необходимо ответственное отношение к монтажу несущих конструкций. В случае большого веса стропил нужно собирать фермы на земле по шаблону и только потом монтировать и подгонять их на высоте. Крепление узлов должно быть предельно жёстким и прочным и исключать даже небольшой люфт. Перед окончательной сборкой деревянные детали должны быть обработаны огнезащитными и антисептическими составами.

Монтаж двускатной стропильной системы под профнастил

Начинается монтаж стропильной системы двускатной крыши с подготовки качественного пиломатериала и кровельного покрытия. Подготавливается инструмент и крепёжные элементы, а также проверяется исправность лесов и наличие страховочных верёвок. После этого приступаем к монтажу, который осуществляется в такой последовательности:

1. На земле собирается шаблон, по которому будет происходить предварительная сборка стропильных ног и дополнительных элементов.
2. Затяжка под прямым углом крепится к мауэрлату с учётом длины карнизного свеса.
3. Крепятся стропильные ноги к затяжке и скрепляются косынкой, образуя конёк, выставляются крайние фронтонные фермы.

Затяжка крепится к мауэрлату под прямым углом

При нехватке длины стропила сращиваются из нескольких брусков

Гидроизоляционная плёнка укладывается горизонтально снизу вверх

Доборные элементы защищают уязвимые участки крыши

При большой длине стропил в последовательность монтажа нужно внести изменения, которые заключаются в установке коньковых и боковых прогонов в начале сборки стропильной группы. Прогоны устанавливаются на стойки, на них опираются стропильные ноги и создаётся шаблон для раскроя последующих стропил. Вариантов монтажа существует много, и выбор наиболее удобного и безопасного способа должен быть направлен на улучшение качества сборки двускатной крыши.

Монтаж стропильной системы происходит на большой высоте, поэтому соблюдение правил техники безопасности является обязательным, особенно в зимнее время.

Видео: монтаж стропильной группы двускатной крыши

Перед сооружением стропильной системы двускатной крыши под профнастил нужно осуществить необходимые расчёты и выбрать конструкцию крыши. При этом значение имеют основные узлы несущих ферм, шаг между стропилами и порядок монтажа. Существует большой выбор вариантов сборки ферм и разные виды профнастила, выбор за вами.

Источник