Стропильная система под металлочерепицу стала самым распространенным и экономически выгодным вариантом для устройства кровли.

Крыша является одним из важнейших элементов в доме, защищая его от погодных воздействий, поэтому необходимо позаботиться о надежности и прочности каркаса.

Чтобы правильно спроектировать и смонтировать крышу, кровельным материалом которой является металлочерепица, необходимо ознакомиться с информацией, которая поможет правильно выполнить все этапы процесса возведения стропильной системы.

Что нужно знать о металлочерепице?

Металлочерепица – это легкий и прочный материал для кровли из стали с защитными цветными полимерными слоями, выполняющими украшающую и защитную функции.

Для ее производства применяется современное оборудование, позволяющее создавать на листе стали профиль, имитирующий ряды натуральной керамической черепицы.

В отличие от натурального прародителя, металлическая черепица отличается прочностью, легкостью и устойчивостью к механическим воздействиям.

Укладка таких листов производится гораздо быстрее, нежели единичные аналоги. Такой материал не требует мощной основы.

Преимущества металлочерепицы:

• доступность. Материал можно найти практически в любом специализированном строительном магазине, и его стоимость будет относительно небольшой;
• долговечность. Металлочерепица высокого качества при грамотном монтаже способна прослужить не менее 30 лет;
• малый вес материала. Покрытие площадью в один квадратный метр весит около 5 килограммов, благодаря чему не нужно задумываться о дополнительном усилении каркаса и привлечении к монтажу спецтехники;
• легкость установки. За счет легкости материала и больших готовых листов крышу дома можно оформить за минимальное время;
• приятный внешний вид. Разнообразие расцветок и фактур поможет сделать крышу красивой и эффектной.

Помимо положительных сторон, справедливым будет отметить и минусы такого материала:

• тонкие листы быстро нагреваются под солнцем и быстро отдают тепло при понижении температуры;
• практически нулевая тепло- и звукоизоляция. Тепло и звуковые волны спокойно проходят через стальные листы внутрь и наружу;
• металлическая черепица легко скапливает под своей поверхностью конденсат, особенно в местах соприкосновения с каркасом.

С недостатками можно бороться, если учесть при монтаже несколько моментов, в основном касающихся правильной установки стропильной системы.

При ее монтаже нужно учесть слои паро-, гидро-, тепло- и звукоизоляции, а между изоляцией и кровельным покрытием обязательно учесть зазоры для циркуляции воздуха.

Также важно учесть, что все элементы стропильной системы должны находиться строго в одной плоскости.

Особенности стропильной системы двускатной крыши

Двускатные крыши со стропильными системами под металлочерепицу, которые рассматриваются в статье, имеют свои преимущества. Прямые формы скатов отлично подходят для укладки больших листов материала.

Форма и угол кровли зависят от формы и размера дома, но важно заметить, что оптимальный угол крыши под металлическую черепицу составляет около 20 градусов.

Если угол будет острее, то для монтажа обрешетки и кровли понадобится больше расходного материала, чтобы стропило смогло удержать их на себе.

Для более пологой крыши потребуется больше гидроизоляции, так как на ней будут задерживаться выпавшие осадки.

Каркас двускатной крыши состоит из:

• мауэрлата – это брус, уложенный на несущие стены для опоры стропил снизу;
• стропила – деревянного бруса, призванного в совокупности с такими же брусьями поддерживать крышу и уберегать от внешних воздействий;
• стойки, либо ригеля (в зависимости от выбранного типа стропильной системы) – нужны для дополнительной поддержки каркаса;
• обрешетки – досок, устилаемых на стропильные брусья по всей поверхности крыши для крепления к ним кровельного покрытия.

Теперь стоит разобраться с разнообразием каркасов крыш.

Стропильные системы двускатных конструкций бывают двух типов:

• наслонная система.
• висячая система.

Наслонная система применяется в домах, у которых, помимо стен по периметру, есть внутренняя несущая перегородка. Внутренняя стена нужна для установки на ней лежня, на котором будут закреплены стойки.

Стойки используются, чтобы подпирать коньковый прогон в месте стыковки его и верхних частей стропильных брусьев.

Висячая система используется в домах, где всего две несущие стены. Такой вариант каркаса применяется именно тогда, когда между несущими стенами соблюдается расстояние не более 7 метров, иначе без дополнительной опоры на большем расстоянии каркас может стать потенциальной угрозой жизни.

В такой системе применяются затяжки и ригели для разгрузки стропил и стен.

Помимо висячей и наслонной систем, применяются варианты, в которых комбинируются некоторые элементы обоих типов каркаса – все они отлично подходят для устройства крыши под металлочерепицу.

Расчеты и монтаж каркаса двускатной крыши

После определения варианта стропильной системы нужно произвести предварительный расчет материала.

Для этого составляется точный чертеж с нанесенными параметрами и размерами. Этот план позволит правильно выполнить монтаж каркаса.

Расчет стропильной системы

Расчет потребности материала и нагрузки на него – необходимый этап для грамотного монтажа.

• статические нагрузки – включают вес кровельного покрытия, обрешетки, дополнительных элементов, расходных и изоляционных материалов. В случае с металлочерепицей вес на 1 кв. м не более 5 кг;
• динамические нагрузки, к которым относят ветровую, снеговую нагрузку и интенсивность осадков. Расчет показателей производится в зависимости от региона постройки. Более подробно о них можно узнать в СНиПе «Нагрузки и воздействия». Стоит отметить, что при наклоне ската свыше 60 градусов снеговая нагрузка не учитывается, так как осадки достаточно быстро сходят с крыши;
• особые нагрузки. Расчет этого вида нагрузок актуален для регионов с наличием землетрясений, торнадо и штормовыми воздействиями.

Расчет шага стропил двухскатной крыши производится с учетом веса кровельного материала и необходимого веса конструкции в целом. Для металлочерепицы самым оптимальным будет шаг в 1 метр.

Расчет сечения стропил производится с учетом нескольких параметров:

• возможные нагрузки;
• вид используемого материала;
• длина стропила;
• вид древесины;
• шаг между стропилами.

Например, для укладки металлочерепицы на каркас из стропил, шаг которых составляет 0,9 м, а длина стропила равна 4 м, идеальное сечение будет 50х200 мм.

Перед монтажом древесные элементы каркаса обрабатываются антисептическим, влагозащитным и огнеупорным растворами для обеспечения длительного и безопасного срока службы.

Такие растворы позволят в дальнейшем избежать появления в дереве жуков, плесени и грибков.

При расчете необходимых показателей стропильной системы ко всем полученным данным рекомендуется прибавлять 10 %.

Этот запас способен в дальнейшем скорректировать возможные неточности и улучшить качество стропильной системы.

Максимальная длина бруса для стропил и мауэрлата – 6 метров. При ее недостатке можно прибегнуть к увеличению длины с помощью наращивания, стыковки или соединения.

Для выполнения каркаса нужно выбирать древесину с влажностью не более 25 %. Возможны используемые элементы из бревен, брусьев и досок.

Чтобы исключить попадание воды на стены, предусматривается свес. Для этого стропила делают свисающими на 30 см или прикрепляют дополнительные доски-«кобылки».

Этапы монтажа

После выполнения расчета необходимых параметров и закупки материалов приступают к монтажу.

К верху несущих стен крепится мауэрлат. Его установка выполняется на анкера, вмурованные в верхний ряд кладки. Их длина должна на 2-3 сантиметра превышать высоту мауэрлата для фиксации гайки.

Под брус укладываются 2 слоя гидроизоляции из рубероида. При наличии внутренней несущей стены укладывается лежень. Между стенами устанавливается затяжка для взятия продольных нагрузок.

Готовятся стропила необходимой длины с запилами под мауэрлат и коньковый брус. Первые стропила ставятся на фронтонах.

Крепление их к мауэрлату производится с помощью уголков или скоб. Начальные стропила кладутся точно по уровню, между ними закрепляется леска, по которой будут устанавливаться остальные брусья.

Для придания прочности к каждой стропильной паре крепятся ригель и коньковый брус при помощи болтов.

При наличии внутренней несущей стены до монтажа конькового прогона к лежню под прямым углом крепятся вертикальные стойки.

После установки стропил делается обрешетка. Укладывается она снизу ската вверх при помощи гвоздей, толщина первой доски должна быть не менее 2 см.

Расстояние между последующими планками для металлочерепицы составляет 35 см. Верхние планки ставятся на 5-6 см ниже, чем будущая кровля. При необходимости в теплой крыше укладываются все слои изоляции.

Листы кровельного покрытия устанавливаются снизу вверх с помощью саморезов. Последними устанавливаются водостоки и декоративные элементы для стыков металлочерепицы.

Теперь, вооружившись всей необходимой информацией о материалах, расчетах и процессе монтажа, можно быть точно уверенным, что дом будет надежным.

При этом важно не забывать о правилах безопасности. Монтаж стропильной системы можно выполнить своими руками, но для большей надежности рекомендуется доверить этот процесс профессионалам.

Крыша с двумя скатами наиболее распространенный вариант завершения коробки частного дома. При ее изготовлении важно грамотно подобрать сечения несущих элементов, выполнить надежное закрепление узлов и правильно выбрать тип конструкции. Стропильная система двухскатной крыши не имеет больших сложностей и вполне может быть изготовлена своими руками.

Классификация стропильных систем по способу опирания

Конструкция может быть классифицирована по двум признакам. Первый из них – способ опирания несущих элементов. Двускатная стропильная система крыши дома в этом случае включает следующие виды:

• с наслонными стропилами;
• с висячими стропилами.

Устройство кровли с использованием наслонных стропил предполагает их опирание в двух точках. Конструкция в этом случае позволяет избежать возникновения серьезного распора. Чтобы сделать монтаж своими руками потребуются следующие основные элементы:

• стропильные ноги;
• мауэрлат;
• ригель;
• промежуточные стойки и подкосы при большом пролете несущих балок;
• обрешетка и контробрешетка;
• накладки упорные бруски.

В верхней точке монтаж предусматривает опирание на ригель. Установка также предусматривает опору в нижней точке – мауэрлат. Собрать такую конструкцию для дома своими руками можно только в двух случаях:

1. Наслонная система возможна, если расстояние между фронтонами не большое. То есть такой монтаж подойдет для небольшого дома своими руками. Наибольшая длина строения, которая позволяет выполнять устройство деревянного ригеля без дополнительных усилений – 6 м. При больших пролетах потребуется в качестве ригеля устанавливать металлические балки. При использовании деревянного бруса необходимо будет предусматривать промежуточные стойки, которые располагают в среднем через 2 метра. Избежать этого можно только при использовании в качестве ригеля клееного бруса достаточно большого сечения. В этом случае становится невозможной свободная планировка пространства – стойки посередине помещения убрать нельзя.
2. Второй вариант, когда возможен монтаж наслонной системы двускатной кровли своими руками – это наличие стены в середине дома. Устройство в этом случае предусматривает, что брус, на который будут опираться стропила в верхней точке, передаст нагрузку на внутреннюю стену. В этом случае несущая конструкция не должна быть спутана с перегородкой. Перегородка опирается на перекрытия, а установка стены дома своими руками предполагает ее опирание непосредственно на фундаменты. Такое устройство подойдет для зданий с достаточной шириной, где есть смысл устанавливать стеновое ограждение посередине.

Второй вариант – висячие стропила. Они более сложны в расчете, но позволяют устройство в подкровельном пространстве дома свободной планировки . Конструкция предполагает отсутствие опорного деревянного или металлического бруса в верхней части. Монтаж предполагает опирание стропил только в нижней точке. В верхней части несущие балки надежно соединяются между собой. Установка такой системы напоминает ферму. Конструкция работает на распор, поэтому важно предотвратить чрезмерную горизонтальную нагрузку на стены дома. выполнить это можно с выполнением следующих мероприятий:

• устройство монолитного пояса по обрезу стен;
• необходимо сделать надежное закрепление мауэрлата двускатной кровли к стене дома своими руками;
• для устранения распора устанавливается схватка.

Схватка или стяжка становится одним из значимых элементов двускатной кровли дома. Она предотвращает разращение стен под действием распора. Можно выделить следующие виды схваток:

• расположенные в уровне перекрытия мансарды;
• расположенные в уровне потолка мансарды.

Стоит отметить, что второй вариант обеспечивает меньшую надежность, поскольку, чем выше выполнен монтаж элемента, тем сильнее стропила оказывают на него воздействие. Если схватка получается слишком длинной, необходимо сделать ее усиление своими руками. Для этого производится монтаж дополнительных элементов двускатной кровли дома – подвесок. Они соединяют конек с серединой затяжки, чем предотвращают ее провисание.

Стропильная система двухскатной крыши с висячими стропилами позволяет выполнить монтаж с предварительной сборкой ферм на земле, после чего поднять их на крышу и сделать закрепление.

Такой вариант подойдет только при наличии подъемной техники, поскольку готовые двускатной кровли дома станут слишком габаритными и тяжелыми для подъема своими руками.

Классификация по типу ската

Второе разделение можно сделать в зависимости от того, как запроектирована линия ската. Виды здесь предполагают наличие двух вариантов:

1. С прямыми скатами . Самый простой для выполнения способ. Позволяет выполнить работу без серьезных затруднений. Минусом такого варианта кровли своими руками является уменьшение пространства мансарды.
2. С ломаными скатами. Такие виды кровли более сложны в выполнении. Предполагается наличие линии, по которой изменяется угол наклона. Угол наклона нижней части ската нужно сделать большим, чем у верхней. Таким образом получается поднять потолок мансарды и увеличить свободное пространство. Монтаж кровли осуществляется с установкой дополнительного ригеля в месте перелома.

Эти виды предполагают выбор между ними в зависимости от пожеланий будущего владельца здания.

Основные элементы кровли

Стропильная система двухскатной завершающей части здания состоит из множества элементов. Монтаж стоит начать с подробного изучения каждого из них и выбора их сечений.

Мауэрлат

При установке элементов под металлочерепицу или другое покрытие подразумевает использование бруса сечение 150х150 или 200х200 мм. Именно такой размер позволяет наиболее оптимально распределить нагрузку. далее потребуется выбрать способ закрепления он зависит от материала стен. Существует несколько вариантов:

1. Каркасные, брусовые или бревенчатые стены не требуют установки мауэрлата. В случае каркасного здания опорой для стропильных ног служит верхняя обвязка стен. при строительстве ограждений из бруса или бревна, мауэрлатом становится верхний венец. Важно выполнить грамотное закрепление этих элементов в конструкции стены.
2. При использовании для строительства легких бетонов, потребуется дополнительное усиление. К легким бетонам относят такие материалы как пенобетон, шлакобетон, керамзитобетон. Они могут разрушаться, если опереть на них кровлю не центрально. Для равномерного распределения нагрузки предусматривают заливку монолитного железобетонного пояса по обрезу стен. Во время работ в него закладывается специальная проволока, шпильки или болты, на которые будет выполнено крепление мауэрлата.
3. Для кирпичных средств можно не предусматривать железобетонный пояс . В этом случае для соединения с обвязочным брусом в кладку заводят проволоку, которую после оборачивают вокруг мауэрлата и закручивают. Второй вариант – за один ряд до обреза стен в кладку с внешней стороны заводят деревянные бруски, пропитанные антисептиком. Такие пробки и мауэрлат скрепляют при помощи скоб. Возможно также использование шпилек и болтов, для закрепления которых потребуется заливка монолитного пояса.

Важным моментом является гидроизоляция.

При установке важно предусмотреть рубероид, линокром или гидроизол в местах соединения бетона или кирпича с деревом. Это требуется, чтобы предотвратить гниение древесины при контакте с материалом другой влажности.

Стропила

После закрепления мауэрлата устанавливают стропильные ноги. Их сечение подбирается в зависимости от шага несущих балок, их пролета, снеговой нагрузки и типа покрытия. При установке каркаса под металлочерепицу при шаге 60 см рекомендуется соблюдать следующие рекомендации в зависимости от пролета:

• 3 м – 4х15 см;
• 4 м – 5=15 см;
• 5 м – 5х17,5 см;
• 6 м – 5х20 см.

Таблица средних значений стропильных ног

Это средние значения, чтобы выполнить более точный расчет лучше обратится к специалисту или изучить дополнительную литературу.

Выполнить крепление стропильных ног к мауэрлату можно двумя способами:

• с зарубкой;
• без нее.

Крепление стропильных ног к мауэрлату с зарубкой и без нее

В первом случае выполняют запил на обвязочном брусе, во втором с стропилу прибивают специальную дощечку, которая становится упорным бруском. Далее для обоих способов работу выполняют одинаково. С помощью металлических уголков наклонную балку фиксируют, чтобы она не смещалась относительно проектного положения вдоль мауэрлата. Дополнительно вбивают под углом гвозди.

Схема крепления стропил с помощью проволоки и на скобы

Кроме этого потребуется скрепить стропило со стеной. Выполнение этого мероприятия предусмотрено в нормативных документах. Делать это можно двумя способами:

• на скобы (подойдет для деревянных зданий);
• с помощью скрутки из проволоки (более трудоемкий вариант, но единственно возможный для каменных домов).

Выполнять закрепление по нормам можно через одну ногу. Это необходимо для более надежного прикрепления крыши к коробке дома.

Если провести работу правильно, можно не беспокоится о ее состоянии даже в самые сильные ветра.

Стойки, стяжки, подкосы

Такие элементы чаще всего изготавливаются из досок. Оптимальная толщина находится в пределах 32-50 мм. Исключением становятся стойки. Здесь можно применять доски толщиной 50-100мм. Крепление выполняется на шпильки или с применением опорных брусков.

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.

В этой статье

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

Стропильная система является основой любой кровли и от ее конструкции напрямую зависит надежность всей крыши. Расчет стропил под металлочерепицу имеет некоторые особенности, связано это с тем, что материал довольно легкий. Выполнять монтаж металлочерепицы довольно просто, это экономит не только время на возведение кровли, но и деньги.

Перед монтажом стропильной системы необходимо тщательно провести все расчеты. Особое внимание следует уделить расчету нагрузки, в которую входят следующие параметры:

• вес кровельного материала;
• вес ендова и обрешетки;
• вес монтажников, выполняющих работу;

Ошибки, допущенные при расчетах могут привести к целому ряду негативных последствий:

• изменению и деформации стропильных ног;
• разрушению кровельного покрытия;
• деформации несущего основания.

Расчет конструкции кровли прежде всего требует правильного вычисления расстояния между стропилами - так называемого шага стропил. Методика расчета, представленная ниже позволит сделать это с высокой точностью.

Порядок действий для правильного расчета необходимого шага между стропилами такой:

• меряется длина ската, сделать это можно по карнизу крыши;
• полученную длину делят на среднее расстояние между стропилами, которое принимают от 600 мм до 1000 мм. Пример: получили длину ската 20 м, выбрали расстояние между стропил 800 мм, разделили 20 на 0,8, получили 25 штук;
• к полученному числу добавляется 1 и округляется в большую сторону в случае дробных результатов. В нашем примере: 25+1=26 стропил понадобится на одну сторону ската;
• теперь длину ската крыши опять делим на полученное ранее число стропил и получаем шаг стропил под металлочерепицу. В нашем примере: 20 делим на 26, получаем 0,77 м расстояние между стропилами.

Чаще всего для выполнения стропильной системы принимают шаг 60-95 см при сечении деревянного бруса 150 на 50 мм, при условии использования металлочерепицы в качестве кровельного материала.

Такая толщина бруса позволяет разместить внутри кровли слой утеплителя достаточной для хорошей теплоизоляции толщины. Некоторые методики рекомендуют использовать стропила толщиной 200 мм, что позволит значительно улучшить теплоизоляционные свойства кровли.

Для обеспечения необходимой вентиляции слоя утеплителя в верхних кромках стропил обычно высверливают 10 мм отверстия. Стропила под устанавливаются не сбоку на коньковый брус, а сверху, что позволяет получить свободный промежуток между ними.

Эта зона служит дополнительным вентиляционным каналом и снижает образование конденсата, что очень важно при организации металлической кровли.

Монтаж стропил принято выполнять на специальные металлические уголки с отверстиями, которые позволяют использовать при монтаже минимум инструмента, для крепежа нужен только шуруповерт с саморезами или молоток с гвоздями.

Виды конструкций

Конструктивная жесткость стропильной системы под металлочерепицу должна быть довольно высокой. Достичь хорошего результата можно путем применения конструкций в виде треугольников жестко закрепленных между собой. Существует 2 вида стропильных систем:

1. висячие;
2. наклонные.

Такая стропильная система представляет собой 2 ноги, которые соединяются внизу затяжкой. Благодаря этой затяжке ноги не разъезжаются. При наличии пролетов более 8 м прогиб стропил устраняют путем установки специальной стойки с подкосами, называемой «бабкой».

На пролетах до 8 м возможна установка дополнительной затяжки, монтируемой в промежутке между серединой и верхом стропил. Такую затяжку выполняют обычно из бревна или бруса, располагают ее горизонтально. Эта затяжка позволяет снизить воздействие на стены помещения распирающих горизонтальных сил.

Такая конструкция подразумевает опору стропилы средней частью и своими концами на стены здания или опоры. Обычно применяется при длине пролета не более 6 м. В случае усиления конструкции путем добавления бруса, монтируемого горизонтально между двумя стропилами, можно увеличить расстояние между опор до 8 м.

При наличии дополнительной опоры расстояние по ширине можно увеличить до 12 м, а при наличии двух опор - расстояние увеличивают до 16 м.

Учитывая тот факт, что чаще всего стропильная система под металлочерепицу выполняется из дерева, необходимо основательно подойти к вопросу защиты древесины от следующих факторов:

• воздействие насекомых и грибков. При несвоевременной обработке материала стропил возможно развитие в древесине жуков-точильщиков, которые могут довольно быстро нанести серьезный урон стропилам. Неправильный монтаж или отсутствие обработки могут привести к еще одному негативному воздействию- развитию грибков или плесени. Такое воздействие на древесину может иметь еще более серьезные последствия для древесины, чем воздействие насекомых;
• воздействие высоких температур. Речь идет о защите древесины от воспламенения и воздействия огня. Для этих целей применяют специальные огнезащитные пропитки, которые значительно усиливают сопротивляемость огню у древесины.

Система стропил должна обеспечить надежное основание для монтажа обрешетки, изоляционных слоев и кровельного покрытия. Соблюдение инструкции по выполнению расчетов и монтажу позволит получить отличные результаты и уверенность в надежности и долговечности кровли.

Расстояние между стропилами под металлочерепицу в обязательном порядке учитывает усилия, складывающиеся из ветровой, снеговой нагрузки, собственного веса конструкций, кровли. Кроме того, влияют на шаг стропил под металлочерепицу следующие факторы:

• расположение труб – деревянные элементы кровли должны отстоять от дымохода на 25-35 см, не должны мешать прямым траекториям вентиляционных каналов, фановых труб;
• конфигурация кровли – необходимо наличие стропильной ноги в месте примыкания конька щипцовой, шатровой крыши.

Все деревянные элементы стропильной системы изготавливаются из деревьев хвойных пород, влажность которых не превышает 20%.

Шаг стропильных ног вычисляется на этапе проектирования для составления сметы. Это значительно снизит количество отходов, обрезков кроя пиломатериалов.

Что нужно знать при выборе оптимального расстояния между стропилами?

Схема кровли с висячими стропилами.

Собрав при прочностном расчете присутствующие нагрузки, проектировщик равномерно распределяет их на несущие стены. Принцип вычисления одинаков для наслонных, висячих стропил, отличаются лишь схемы крепления элементов в коньке, на мауэрлате.

Минимальный, максимальный шаг деревянных стропил под металлочерепицу регламентируются 0,7 м, 1,2 м соответственно.

При выборе шага 60 – 100 см длина стропил не может превышать 6 м, с ее уменьшением допускается разбежка до 1,2 м. Если поставить ноги чаще 60 см, это излишне утяжелит кровлю, увеличит бюджет строительства. Если увеличить шаг больше 1,2 м, резко снизится несущая способность, ресурс конструкции.

Сплошная обрешетка из деревосодержащих плит добавляет прочность, жесткость стропильной системы. При этом допускается увеличение шага на 0,3 – 0,2 м по сравнению с периодической обрешеткой из бруска либо обрезной доски. Однако для экономии бюджета строительства сплошная обрешетка для металлочерепицы используется крайне редко. Материал обладает достаточной прочностью, жесткостью за счет дополнительных поперечных ребер профиля.

Шаг больше 1,2 м не используется даже при применении стропил из металлопроката, несмотря на достаточный запас прочности материала. Это обусловлено возможным прогибом листов кровли во время обильных снегопадов, ураганного ветра.

Сечение бруса, из которого выполнены стропильные ноги, тоже влияет на шаг стропил, поскольку изменяется площадь опирания обрешетки, вес кровли. Оптимальным вариантом считается брус 150 х 50 мм с разряженной обрешеткой с шагом 4 – 7 см в зависимости от шага поперечной волны.

Пример расчета для двускатной крыши

При выполнении проекта специалистами на начальном этапе известен кровельный материал. Для того чтобы узнать рекомендуемый шаг стропил, можно воспользоваться таблицами СНиП, после чего скорректировать значение в соответствии с эксплуатационными условиями. Пример таблицы приведен ниже:

Сечение ноги (см)	Шаг стропил (см) в зависимости от их длины (м)
	5	4	3
доска 20 х 2	70	120	–
доска 18 х 2	–	100	–
доска 16 х 2	–	70	130
брус 22 х 6	–	120	–
брус 20 х 5	–	110	–
брус 18 х 5	–	90	150
бревно 180	90	150	–
бревно 150	–	90	150
бревно 140	–	70	140
бревно 130	–	–	110

Табличные значения соответствуют стропилам простых одно- двускатных крыш. Вначале выбирается сечение ноги, длина элемента, расстояние между центрами бревна, бруса получается автоматически. На следующем этапе длина ската в коньке делится на шаг стропил с добавлением единицы. Таким образом, подсчитывается количество ног с округлением числа в большую сторону. Затем остается скорректировать расстояние между деревянными стропилами по факту. Например, при длине конька 7,5 м, стропильной ноге сечением 16 х 2 см (доска) длиной 4 м получится:

7,5/0,7 = 10,7 + 1 = 11,7 шт. округляем до 12 стропил.

Уточнение размера позволяет вычислить межцентровое расстояние для монтажа после установки крайних ног:

7,5/12 = 62,5 см.

Слуховые окна располагают между соседними стропилами, в местах прохождения труб, дымоходов ноги смещают на расстояние, указанное в СНиП. Все остальные элементы системы остаются на местах, область примыкания к трубам при необходимости усиливается:

• в две соседних ноги врубается лежень;
• короткое стропило врубается в него одним концом, второй примыкает в коньке к элементу противоположного ската;
• смещенные ноги в верхней части опираются на коньковый прогон, закрепленный к двум стропильным фермам как минимум.

Таким образом, система получает необходимую жесткость без потери несущей способности, соблюдаются требования пожаробезопасности деревянных деталей крыши.

Материал стропильных ног

Материалом стропил чаще является брус 25 х 10 см – 15 х 4 см, позволяющий снизить бюджет строительства.

При выборе пиломатериала естественной влажности застройщик гарантированно получает усадку конструкции в первые полтора года на 5-7 см по высоте. Увеличив пункт сметы на обустройство стропильной системы на 70%, можно приобрести клееный брус, значительно снизив конструкционные нагрузки, повысить ресурс крыши вдвое.

Расстояние между стропилами останется неизменным, однако вместо строганного бруса 17,5 х 5 см, рекомендуемого строительными нормами для пятиметровых ног, расставленных через 0,6 м, можно обойтись клееным брусом меньшего сечения 15 х 4 см. Снизятся транспортировочные затраты, облегчится работа на высоте, крой материала.

Сборными стропилами из досок пользуются при одноименной схеме крепления ферм вальмовой крыши. Верхние скаты выполняются из одиночных досок, нижние из трех досок, сшитых саморезами со смещением в рядах.

Выбор металлических стропил оправдан при сложной конфигурации кровли, обилии вентиляционных труб, дымоходов, обойти которые с соблюдением требований СНиП, пожаробезопасности не представляется возможным. В этом случае шаг между стропилами максимально увеличивается, так как металлопрокат гораздо прочнее пиломатериала.

Если стропила крепятся в нижней части к мауэрлату, шаг ног не критичен, элементы могут при необходимости смещаться на нужное расстояние в любую сторону. Если используется схема опирания на затяжки, являющиеся балками перекрытия, сместить отдельные элементы гораздо сложнее. В этом случае увеличивается количество отходов кроя при обшивке чернового потолка, пола чердачного либо мансардного помещения.