Как устроена стропильная система двухскатной крыши, рекомендации по строительству
Владелец будущего частного дома при выборе крыши часто выбирает недорогой вариант с двумя скатами.
Практичная и несложная конструкция такой кровли надёжна, прочна и обеспечивает хорошую защиту от непогоды. Рассмотрим, как устроена стропильная система двухскатной крыши - важнейший элемент её конструкции.
О двускатной крыше в двух словах
Двускатной называется крыша у которой два прямоугольных плоских ската соединяются наверху под углом. При этом с боков остаются треугольные проёмы. Туда вставляются фронтоны. Чтобы конструкция была крепкой, надёжной и служила продолжительное время в ней применяют различные подпорные и поддерживающие элементы. Важнейший из них - стропильная система двускатной крыши, которой, собственно, и посвящён этот материал.
Конструктивные элементы двухскатных крыш
В общем-то, все эти элементы двускатных крыш представляют собой доски, бруски и балки различной длины, формы и сечения. Рассмотрим их все по порядку.
Мауэрлат
Это хвойный брус квадратного сечения, размер которого обычно составляет 10 или 15 сантиметров. Его кладут вдоль каждой из несущих стен, прикрепляя к ним стержнями на резьбе или анкерами. Предназначение элемента – равномерная передача нагрузки от ног стропил к несущим стенам.
Стропильная нога
Это брус, в разрезе имеющий размеры 15 сантиметров на 5 (или 10) сантиметров. Именно из таких элементов собирается наш треугольный контур кровли, который несёт всю тяжесть ветра, града, снега и прочих превратностей погоды. Чтобы достойно выдерживать эти нагрузки, стропильные ноги располагают с шагом от 0,6 до 1,2 метра. Чем более увесистой предполагается кровля, тем меньше это расстояние. Кроме этого, шаг стропил в некоторых случаях будет зависеть от конструктивных особенностей используемого кровельного покрытия.
Лежень
Квадратный брус для этого элемента имеет такое же сечение, как и для мауэрлата – 10/10 или 15/15 сантиметров. Его горизонтально кладут на внутреннюю несущую стену, дабы равномерно распределить нагрузку от кровельных стоек.
Затяжка
Этот элемент применяется для висячих стропильной системы. Он завершает треугольник стропильных ног, не позволяя ему расползаться.
Стойки
Брус для них берётся квадратный, такой же, как для предыдущего элемента. Стойки размещаются вертикально, беря на себя нагрузку от конька и передавая ее несущей стене внутри дома.
Подкосы
Эти элементы выполняют роль передаточного звена между ногами стропил и несущими элементами. Соединив затяжку и подкосы, получают ферму – весьма крепкий элемент. Даже при наличии большого пролёта ферма стойко вынесет все нагрузки.
Обрешётка
Перпендикулярно ногам стропил кладут бруски (или доски) обрешётки. Передавая всю тяжесть кровли стропильным ногам, этот элемент конструкции дополнительно их скрепляет. Предпочтительнее для обустройства обрешётки брать обрезные бруски или доски. Но за неимением лучшего сгодится и доска необрезная – но со снятой корой. Ну а в случае мягкого кровельного покрытия (к примеру, черепица на битумной основе) обрешётку делают сплошной. Для этого берут влагостойкие фанерные листы.
Конёк крыши
Конёк - это верхнее место крыши соединяющее два ската крыши. Образуется он путём соединения стропильных ног в верхней части крыши. Он расположен горизонтально.
Свес крыши
Этот элемент, выступающий от стен на расстояние примерно 40 сантиметров, не даёт дождевым потокам намочить эти стены.
Кобылки
И вновь «лошадиное» название. Эти элементы конструкции стропильной системы двухскатной крыши нужны для организации свеса крыши. Необходимость в них появляется лишь тогда, когда стропильные ноги слишком короткие, и для свеса их не хватает. Тогда эти ноги удлиняют кобылками, которые представляют собой доски несколько меньшего сечения.
Виды стропильных систем двухскатных крыш
Этих систем всего две: висячего типа и наслонного типа. Первые используют в том случае, когда наружные стены дома отстоят друг от друга на 10 метров или меньше. Есть и ещё одно условие – между этими самыми стенами не должно быть стены несущего типа, делящей дом надвое. В противном случае надо использовать наслонные стропила. Когда строящийся дом разделяется не несущей стеной, а колоннами, монтируют сразу две стропильных системы. Стропила, расположенные под наклоном, обопрутся на колонны, а висячие отлично разместятся между ними.
Стропильная система висячего типа
Для этой схемы стропильной системы двухскатной крыши характерно то, что стропила опираются на боковые стены. Плохо то, что при этом образуется распирающая нагрузка, способная со временем повредить стены. Чтобы такого не произошло, ноги стропил соединяют затяжкой. В результате образуется жёсткий треугольник, не подверженный деформации при нагрузках. Часто вместо затяжек используют балки перекрытия, это особенно актуально когда необходимо обустроить мансардное помещение под крышей.
Плюс такой системы в том, что вовсе не обязательно крепить мауэрлат. Кроме того, достаточно просто монтируются те части конструкции, где ноги стропил опираются на стены. Доска, проложенная через изоляционный слой, поможет сделать ферму ровной и устойчивой, обеспечив большую площадь опоры. Далее рассмотрим основные разновидности висячих стропил. Все они являются трехшарнирными.
1. Простая треугольная трёхшарнирная арка
Это самое несложное сооружение, представляющее собой замкнутый треугольник, две верхних стороны которого подвергаются нагрузке на изгиб. Затяжка в такой конструкции не работает только на растяжение и не является несущей конструкцией, поэтому её можно заменить на тяж из стали. При этом имеется несколько решений организации конструкции карнизного узла. Это ортогональные лобовые врубки, а также применение дощатых или пластинчатых креплений.
2. Треугольная трёхшарнирная арка, усиленная бабкой или подвеской
Данный вариант применяли только раньше, строя большие промышленные или сельскохозяйственные помещения с пролётом более 6 метров. Для частных домов эта схема не годится. Принцип её в том, что вес затяжки (составленной из отдельных коротких элементов) берёт на себя конёк. Эти элементы соединены между собой и с хомутом подвески с помощью прируба (косого или прямого). Для скрепления используются болты. Деревянная подвеска носит название бабка, а железная – тяж. Эта деталь, висящая на узле карниза, а затяжка крепится к ее нижней части через деревянные накладки. Переходниками являются хомуты, регулирующие прогиб затяжки, если она провиснет.
3. Треугольная трёхшарнирная арка с приподнятой затяжкой
Если вы хотите оборудовать под крышей мансардное помещение, то эта схема отлично подойдёт. Здесь растяжку мы ставим не внизу, стягивая ноги стропил, а наверху. Поднимая её выше, мы увеличиваем нагрузку на растяжение. Ну а стропила держатся на балках мауэрлата по принципу ползуна. Нагрузка получается равномерной, а система – устойчивой. Для этого края стропил должны выступать за границы внешних стен дома.
Чтобы затяжка не провисала, часто её уравновешивают подвеской. Особенно это важно, если планируется сделать подвесной потолок или проложить слои изоляции. При короткой затяжке подвеску крепят к ригелю и коньку, прибивая две доски, при длинной – делают несколько подвесок. При больших нагрузках для крепления применяют хомуты. Ими же соединяют при необходимости две части составной затяжки.
4. Трёхшарнирная треугольная арка с ригелем
Такую систему монтируют в том случае, если распорные нагрузки велики. Внизу крепится затяжка, а в верхней части – ригель. Благодаря такой конструкции мауэрлат к стене приделывать нет необходимости. В общем-то, ригель – это и есть затяжка, только испытывающая нагрузку не на растяжение, а на сжатие. Ригель не должен иметь шарнирного крепления к ногам стропил, а то конструкция будет шататься. Если всё сделать как надо, то стропила превратятся в неразрезные балки, имеющие три опоры и два пролета.
5. Трёхшарнирная треугольная арка с бабкой, дополненная подкосами
По поводу системы с бабкой рассказывалось чуть выше. Если в такой конструкции ноги стропил длинные, приходится их подпирать. Для этого и служат подкосы, уменьшающие прогибающую стропила нагрузку. Несущей стены у висячей системы нет, так что упереть подкосы необходимо в бабку. Стабильная жёсткая система принимает основную нагрузку на верхнюю свою часть, не доводя её до низа стропил. Затяжка в такой конструкции обычно составная, соединённая прирубом. Опираясь на хомут бабки, она подтягивает книзу коньковый узел. А тот воздействует на подвес и стропила, сжимая их.
