Двухскатная крыша: 3 этапа возведения

Примерно так фиксируется мауэрлат:

Так крепятся стропила с предварительным сверлением:

Так крепится обрешетка:

Одна из самых простых кровельных конструкций — это двухскатная крыша: своими руками ее может возвести даже неспециалист. Как рассчитать конструкцию и возвести каркас кровли? В свое время мне пришлось освоить методику постройки таких крыш. Поделюсь опытом с вами.

Конструкция двускатной кровли

Типы стропильных систем

Двускатная кровля — одна из самых древних. Она представлена двумя плоскими скатами, которые смыкаются в верхней части по одной линии. Нижние края скатов опираются на стены дома, которые обычно находятся на одном уровне.

Торцевые части крыши у двускатных конструкций — два вертикальных треугольника-фронтона. Фронтон может быть изготовлен из того же материала, что и стены, или сделан отдельно. Во втором случае его делают более тонким, или применяют материалы с меньшей массой — так можно снизить нагрузку на основание.

Скаты кровли могут располагаться под разными углами. Если угол будет достаточно большим, то под крышей можно обустроить мансардное помещение. При небольшом уклоне подкровельное пространство получается низким, и его используют в лучшем случае как чердак.

Двускатная крыша с разными скатами также возможна. Как правило, ее строят, когда нужно связать две стены разной высоты либо при монтаже двух скатов с разным углом наклона.

Основа двускатной крыши — стропильная система, которая может быть двух типов:

1. Наслонные стропила делаются, когда в доме есть центральная несущая стена. На ее торце устанавливаются стойки, на которых крепится прогонный брус. Именно этот прогон и служит опорой для верхних концов стропильных ног, которые и образуют скаты. Иногда вместо стоек возводится полноценная опорная стенка — но этот вариант подойдет только для домов на массивном фундаменте.

Если центральная несущая стена находится не посередине здания, то придется делать кровлю со смещенным коньком и скатами разного размера, находящимися под разным углом.

2. Висячие стропила монтируются при отсутствии центральной несущей конструкции. Стропильные ноги соединяются друг с другом без верхнего прогона, опираясь друг на друга (и на коньковый брус). Для повышения жесткости в конструкцию добавляют промежуточные элементы — затяжки и накладки, которые не дают стропильным ногам разъезжаться.

Выбор стропильной системы определяется именно конструкцией самого здания:

• есть средняя стенка — делаем наслонную конструкцию;
• нет стенки — монтируем висячие стропила.

Расчет стропил для двускатной конструкции

Самый ответственный этап работы — расчет основных параметров каркаса будущей кровли. Здесь можно пойти тремя путями:

1. Воспользоваться готовым решением, сделав стропильную систему точной копией каркаса уже построенной кровли. Идеально подходит для типовых домов, но найти подходящий вариант для копирования можно не всегда.
2. Использовать онлайн-калькулятор для расчета стропильной конструкции. Вариант, подходящий для предварительного расчета и оценки различных вариантов. Калькуляторы, с которыми мне приходилось работать, достаточно точны, но есть риск что-то не учесть.

3. Провести расчеты самостоятельно. Для этого следует воспользоваться формулами на основе СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» и других нормативных документов. Этот вариант самый сложный, но и самый надежный.

Полный самостоятельный расчет нагрузок очень трудоемок. Основные этапы я опишу.

Вначале нам надо определить нагрузки на кровлю:

1. Расчет весовой нагрузки — площадь скатов умножаем на удельный вес кровельного пирога. Эта величина состоит из массы обрешетки, гидроизоляции, утеплителя и кровельного материала, и в среднем составляет от 40 до 50 кг/м².

2. Расчет снеговой нагрузки — нормативную снеговую нагрузку для вашего региона умножаем на коэффициент, зависящий от угла ската. Если скаты расположены под углом 60°, то этот коэффициент принимаем равным нулю, если 30° — единице. Промежуточные значения высчитываем по формуле µ = 0,033·(60 — α), где α — угол ската.

Нормативное значение снеговой нагрузки выражается в кг/м³ и зависит от региона. На территории РФ минимальная величина составляет 80 кг/м³, максимальная — 560 кг/м³.

3. Расчет ветровой нагрузки — нормативное ветровое давление в регионе умножаем на поправочный коэффициент высоты здания и на аэродинамический коэффициент (для прочности желательно брать минимальное значение — 0,8). Норматив ветрового давления составляет от 17 до 85 кг/м², а коэффициент высоты определяем по таблице ниже.

Высота, м	Открытый участок	Участок с препятствиями до 10 м	Участок с препятствиями до 20 м (городская застройка
До 5	0,75	0,5	0,4
5—10	1	0,65	0,4
10—20	1,25	0,85	0,53

Полученные значения суммируем, получая окончательное значение нагрузки на кровлю.

Для определения параметров используемых стропил применяем две формулы. Сначала рассчитываем распределенную нагрузку.

Qr=A·Q, где:

• Qr — нагрузка на стропильную ногу, кг/м.пог.;
• A — шаг стропил, м;
• Q — суммарная нагрузка на квадратный метр крыши, кг/м².

Затем определяем высоту сечения стропильного бруса. Для этого выбираем оптимальную (как нам кажется) ширину сечения и подставляем это значение в формулу.

H =K·Lmax·sqrt(Qr/(B·Rизг)), где:

• H — высота сечения стропила, см;
• К — коэффициент уклона. Если угол ската меньше 30°, берем равным 8,6, если больше — 9,5;
• Lmax — максимальная длина рабочего участка стропила, м;
• Qr — нагрузка на стропильную ногу, кг/м.пог.;
• B — ширина сечения стропильной ноги, см;
• Rизг — сопротивление древесины на изгиб, кг/см² (для сосны первого сорта берем равным 140, второго сорта — 130);
• sqrt — квадратный корень.

Пример расчета:

Определим параметры стропил для кровли со скатами 36 градусов, с шагом стропил 0,28 и длиной рабочей части 2,8 м каркас делается из сосновой доски первого сорта шириной 5 см, суммарная нагрузка на кровлю (весовая + снеговая + ветровая) составляет 300 кг/м².

1. Qr =0,8·300=240 кг/м.пог.
2. H = 9,5·2,8·sqrt(240/5·140) = 15,4 см.

Поскольку по расчетам у нас получилась доска больше 150 мм, то желательно брать более толстые изделия. Я бы взял детали сечением 50х175 мм с гарантированной прочностью.

Да, расчет довольно сложен (и это я привел сокращенный вариант!). Но зато, пользуясь им, вы сможете проверить предложенные вам габариты опорных конструкций и убедиться (или нет) в их надёжности.

Оснащение для проведения работ

Используемые материалы

На основании проведенного расчета можно делать закупку деталей для каркаса, обрешетки, утеплителя, гидроизоляции и кровельного материала. Ориентировочный перечень материалов включает такие позиции:

Иллюстрация	Материал
	Детали для стропильной системы. Стропила кровли делаются из бруса или доски толщиной от 40 мм, высотой 100–250 мм и длиной до 6 м. Также сюда можно включить брусья или бревна для опорных стоек (при монтаже наслонной системы), мауэрлат и коньковый брус. Идеальный материал для изготовления всех этих элементов — хорошо просушенная сосновая древесина первого или второго сорта.
	Детали обрешетки. Обрешетка и контробрешетка — это достаточно легкий каркас, который крепится поверх стропильной системы для монтажа кровельного материала. Делается либо из реек сечением 30х30 или 20х40 мм, либо из доски от 25 мм, либо из фанеры минимум 15 мм. Выбор типа обрешётки определяется кровельным материалом.
	Кровельная теплоизоляция. Монтируется с нижней стороны скатов. Чаще всего для утепления кровли используют плиты толщиной 75–150 мм на основе минеральной ваты.
	Гидроизоляция. Лучше всего приобрести специальные кровельные мембраны (Ruvitex, Tyvek и аналоги), которые сочетают водонепроницаемость с паропроницаемостью. Благодаря этому конденсат не будет собираться в подкровельном пространстве, и утеплитель не пострадает от увлажнения.
	Кровельный материал. Здесь выбор огромен. Двухскатные крыши можно крыть: · металлочерепицей; · профнастилом; · гибкой черепицей; · керамической черепицей; · шифером (стандартным и полимерным) и т. д.
	Доборные элементы кровли. Сюда относятся детали, которые используются для установки на участках, испытывающих повышенные эксплуатационные нагрузки. Чаще всего набор дополнительных элементов включает: коньковые планки; карнизные планки; торцевые планки; планки примыкания к вертикальным поверхностям; софиты и т. д.
	Водосточная система. Может быть изготовлена из оцинкованной стали, металла с полимерным покрытием или из пластика. Представлена системой крепления, желобами по периметру крыши, приемными воронками и водосточными трубами.

Кроме перечисленных основных элементов нам понадобятся:

1. Рулонные гидроизоляционные материалы (рубероид) для прокладки в месте контакта стропильной системы со стенами здания.
2. Крепеж (гвозди, саморезы, анкера, шпильки с фиксирующими гайками и т. д.).
3. Металлические накладки и кронштейны для усиления мест крепления деревянных элементов.
4. Липкие ленты для стыковки рулонных материалов.
5. Пропитки для дерева — антисептические и снижающие горючесть.

Набор инструментов

Для сооружения стропильной системы, монтажа обрешетки и укладки кровельного покрытия будут нужны такие инструменты:

1. Пила по древу (желательно несколько, причем разных — торцовочная для основной подрезки, дисковая для более мелких работ, сабельная или ножовка — для подгонки).
2. Топоры плотницкие (да, вырубку пазов все еще удобнее делать хорошим топором).
3. Перфоратор с бурами по тому материалу, из которого сложены несущие стены.
4. Дрель с набором сверл.

5. Шуруповерты (по одному на мастера).
6. Уровни (лазерный для выставления каркаса, несколько водяных для выравнивания дополнительных элементов).
7. Рулетки.
8. Отвесы.
9. Ручной инструмент — молотки, пассатижи, стамески и т. д.
10. Кисти для нанесения влагозащитных пропиток, обмазочной гидроизоляции и т. д.

Поскольку работать придется на высоте, то не обойтись без нескольких лестниц, подмостей и лесов для строительного материала.

Также нужно позаботиться о средствах индивидуальной защиты, включая спецодежду, каски и страховочные системы.

Монтаж кровли

Этап 1. Установка мауэрлата

Каркас двускатной крыши начинаем монтировать с установки опорного бруса — мауэрлата. Для его изготовления берем брус 100х100 или 150х150 мм из сухой сосновой древесины.

Монтируем мауэрлат по такой схеме:

Иллюстрация	Последовательность действий
	Подготовка торца стены. У деревянного дома в качестве мауэрлата выступает верхний венец. У кирпичного или бетонного здания под мауэрлат желательно залить армированный пояс. Стены из пено- или газобетона армируем металлическими закладными, после чего выравниваем поверхность раствором.
	Гидроизоляция. На стык бетона/кирпича и мауэрлата укладываем гидроизоляционный рулонный материал — рубероид или его аналоги. Это защитит древесину от разрушения под воздействием капиллярной влаги.
	Укладка мауэрлата. Опорный брус укладываем на торец стены и тщательно выравниваем так, чтобы он лежал без выступов и перекосов.
	Сверление под крепеж. В мауэрлате и опорной стене высверливаем отверстия под установку анкеров. Сверление проводим в два приема: вначале дрелью проходим деревянный брус, а затем перфоратором с буром проделываем гнездо в стеновом ограждении. При работе с конструкциями из пористых бетонов используем специальные сверла, поскольку ударное бурение может привести к образованию трещин.
	Установка крепежа. Анкеры толщиной от 10 м вставляем в отверстия и заглубляем ударами молотка.
	Окончательная фиксация. Завинчиваем крепежные гайки анкеров. При этом гильза анкера расширяется, надежно фиксируя его на основании.

Это не единственный способ фиксации мауэрлата на стеновом ограждении. Иногда стальные шпильки толщиной от 12 мм вмуровываются в кирпичную или блочную кладку, а брус с просверленными отверстиями надевается на них и фиксируется гайками с широкими шайбами. Этот способ более надежен, но и более трудоемок — закладывать шпильки нужно заранее, еще на этапе постройки несущей конструкции.

Этап 2. Установка стоек, прогона и стропил

Инструкция по установке каркаса крыши — стропил и дополнительных элементов — зависит от конструкции самой стропильной системы. Здесь я приведу описание монтажа кровли наслонного типа:

Иллюстрация	Последовательность действий
	Укладка лежня. На центральную несущую стену укладываем брус, который будет служить опорой для стоек и прогона. Закрепляем брус на основании так же, как и мауэрлат — с обязательным армированием, гидроизоляцией и фиксацией анкерами.
	Монтаж прогона. Верхние части фронтонов соединяем длинным продольным брусом — прогоном. Если фронтоны — это продолжение капитальных стен, то прогон опираем на вертикальные стойки, установленные впритык к фронтонным частям.
	Монтаж стоек. С шагом, равным выбранному шагу стропил, устанавливаем вертикальные стойки, соединяющие прогон и лежень. Стойки выставляем по уровню, а вверху и внизу обязательно фиксируем стальными уголками и закрепляем саморезами.
	Подготовка стропильных ног. Доски, предназначенные для изготовления стропил, обрезаем в размер, при необходимости — выравниваем рубанком. Разводим концентрированную пропитку для дерева (антисептик + антипирен) и обрабатываем будущие стропила со всех сторон. Тщательно просушиваем пропитанную древесину.
	Разметка стропил. Прикладываем стропильные ноги к каркасу (нижняя часть опирается на мауэрлат, верхняя — на прогон) и фиксируем струбцинами к временно набитым брускам. С помощью угольника отмечаем, где нужно сделать вырез для крепления стропила.
	Укладка стропил. По разметке делаем вырезы, используя ножовку или сабельную пилу. Укладываем стропильные ноги на место, тщательно выравнивая. При необходимости подправляем края выреза плотницким топором.
	Стыковка в верхней части. Верхние концы стропильных ног обрезаем таким образом, чтобы они стыковались с зазором не более 1–2 мм. Закрепляем стропила на прогоне металлическими уголками. Соединяем обе детали стальной накладкой толщиной не менее 1,5 мм.
	Крепление нижней части. Фиксируем основание стропильной ноги на мауэрлате, просверливая диагональное отверстие и закручиваем туда длинный саморез. При установке стропил из широкой доски с небольшой толщиной можно также использовать металлические уголки из стали толщиной 2 мм.
	Установка нижних затяжек. В нижней части каждой стропильной фермы монтируем длинные поперечные доски, каждая из которых должна соединять левое стропило, стойку и правое стропило. Доски выставляем по уровню, фиксируя каждую минимум двумя саморезами. Для усиления крепления можно стянуть детали болтами. Выступающие края затяжек обрезаем по диагонали вровень со стропилами,
	Установка верхних затяжек. Точно в такой же последовательности крепим верхние затяжки. Они должны располагаться точно под прогоном.
	Торцовка стропил. Края стропил подрезаем, формируя вертикальные и горизонтальные поверхности для монтажа карнизных планок. Очень важно выполнить подрезку всех стропил ската на одном уровне, потому тщательно делаем все замеры перед началом операции.
	Оформление торца. На вертикальные срезы стропил набиваем лобовую доску, тщательно ее выравнивания. В нижней части каждого стропила вырезаем небольшую выборку, после чего укладываем в нее узкую доску толщиной от 20 мм и фиксируем ее саморезами. Эта доска будет служить основой для установки капельников.

Как я отметил выше, это не единственная схема конструкции. Возможны и другие варианты стропильных систем, но если у вас нет опыта — стоит начинать освоение методики с простых и проверенных алгоритмов.

Этап 3. Установка обрешетки, гидроизоляция и кровельные работы

Итак, несущая конструкция двухскатной крыши готова. Теперь нам нужно превратить каркас в полноценную кровлю. Работа эта уже не такая масштабная, но все равно трудоёмкая.

Основные этапы:

1. Монтаж гидроизоляции. На стропилах горизонтально раскатываем рулоны гидроизоляционной мембраны, фиксируя ее прямо к стропильным ногам с помощью оцинкованных скоб. Гидроизоляцию укладываем с нахлестом (от 100 до 300 мм, чем больше угол ската, тем меньше нахлест). Места соединения полотнищ обязательно проклеиваем.

В местах прохождения через кровлю вентиляционных и печных труб, а также вдоль конька укладываем дополнительную гидроизоляцию.

2. Монтаж обрешетки/контробрешетки. Дополнительно фиксируем гидроизоляционный материал, набивая вдоль стропильных ног деревянные бруски сечением минимум 30х30 мм. Поверх этих брусков монтируем обрешетку под кровельный материал — рейки, доски или фанерные листы. Для крепления обрешетки используем саморезы по дереву.

3. Тепло- и пароизоляция кровли. С внутренней стороны между стропилами закладываем теплоизоляционные маты, которые минимизируют потери энергии через скаты. Если цена минеральной ваты оказывается неподъемной, можно использовать и пенопласт — но в этом случае желательно позаботиться о дополнительной вентиляции. Перекрываем утеплитель пароизоляционной мембраной, а затем фиксируем поперечными брусками или обшивкой из фанеры либо древесно-стружечной плиты.

4. Монтаж выбранного кровельного материала. Работу начинаем с периметра, устанавливая карнизные и торцевые планки. Затем монтируем кровельный материал на скаты, стараясь при укладке не повредить гидроизоляцию. Фиксируем кровельные листы к обрешетке.

5. Монтаж дополнительных элементов. Устанавливаем доборные элементы кровли — коньковую планку, перекрывающую стык скатов в верхней части, планки примыкания к дымоходам и вентиляции и т. д.

6. Монтаж водосточной системы. К лобовой доске или к торцевым частям стропил фиксируем крепления для водосточных желобов. Вдоль скатов монтируем желоба с уклоном в сторону приемных воронок. На краях ставим воронки, от которых вниз спускаем водосточные трубы.

Заключение

Двухскатная крыша — это как раз тот вариант, с которого можно начинать осваивать кровельное мастерство. Изучив мою инструкцию и видео в этой статье, вы получите необходимый для работы минимум знаний, а дальше — дело практики. Останутся вопросы — задавайте их в комментариях.