Как сделать дву­скат­ную крышу своими руками: расчет нагрузок и техно­логия

• конструкция более прочная, потому что у нее две опорные точки — мауэрлат и конек;
• собрать проще — обычно это делают прямо на крыше, при этом можно подогнать любую деталь по месту и добиться максимальной точности.

Висячие стропила — стыкуются друг с другом без опоры на конек. Основания стропильных ног упирают в мауэрлат и соединяют между собой затяжкой — получается треугольная ферма. Такая конструкция жесткая сама по себе — как лестница-стремянка, которую можно разложить и переставить в любое место.

Дополнительно конструкцию усиливают стойками, подкосами  ​и верхними затяжками.

Плюсы такой схемы — простота и надежность. Стропила работают на изгиб, а затяжки — на растяжение, поэтому нагрузки оптимально распределены.

Но ферму обычно изготавливают на земле, а потом поднимают — это сложнее, чем поднимать отдельные доски.

Если в доме есть внутренние несущие перегородки, например стена посередине, часто используют наслонные стропила. Перегородка в этом случае служит опорой для конькового прогона.

Если внутри дома нет стен и вся нагрузка приходится на внешние несущие, применяют висячую стропильную систему.

Расскажу, какими инструментами работал я при возведении бани. У меня было минимум плотницкого и строительного опыта, поэтому выбирал все по рекомендациям.

Необходимый базовый набор:

1. Ручные инструменты: ножовка по дереву, молотки  , фомка-гвоздодер, угольник, стамеска, строительный транспортир, уровень и отвес;
2. Струбцины самозажимные — у меня их было пять. Рабочий параметр — 500 мм.
3. Верстак. Простой вариант длиной пять-шесть метров можно собрать самому из досок и работать с тяжестями не нагибаясь.
4. Ручная дисковая электропила — достаточно для распиловки и запилов.

Чтобы упростить работу и она шла быстрее, стоит обзавестись торцовочной пилой. Она распиливает доски под разными углами с высокой точностью и качеством реза.

Еще один полезный инструмент — нейлер, он же гвоздезабивной пистолет. При работе молотком приходится одной рукой держать гвоздь, другой — молоток, а для удержания скрепляемых элементов рук уже не хватает. Нейлер решает эту проблему. Итого идеальный набор инструмента, если не считать мелочевку, будет таким.

Размеры крыши определяют длину стропильных ног и угол наклона. Чем длиннее стропила, тем большие нагрузки они испытывают, в том числе от собственного веса.

Когда я строил баню, расчеты делать еще не умел и брал типовые параметры с запасом прочности. Исходил из того, что использую доски 50 × 150 мм и делаю висячие стропила — чтобы нижняя затяжка служила каркасом потолка бани. Также я учитывал такие правила:

1. Нужно выдержать шаг стропил 640 мм по осям, то есть 590 мм между стропилами. Это стандартная ширина минераловатного утеплителя — тогда он встает враспор между стропилами без подрезки. Хотя я и не планировал утеплять крышу, принял это за аксиому.
2. Лучше использовать угол наклона кровли в 30°: это подходит для всех кровельных материалов и с крыши отлично отводятся осадки. Кроме того, такая крыша не слишком высокая, чтобы ее сломал ветер.

Проект-схему я нарисовал без расчета нагрузок, полагая, что для небольшой бани этих вводных достаточно.

Если строите крышу, обязательно проведите расчеты, чтобы подобрать шаг и сечение стропил. Для двускатной кровли это сделать несложно: есть онлайн-калькуляторы. Если же крыша сложная, калькулятор не поможет. Придется освоить сопромат, использовать профессиональные программы или обратиться к конструктору.

В каменных домах мауэрлат крепят к железобетонному армопоясу. Лучше всего еще при заливке армопояса установить в нем отрезки резьбовых шпилек диаметром 14 мм с шагом 500 мм. Шпильки располагают строго по оси мауэрлата, они должны выступать наружу на 40—50 мм.

Часто в качестве мауэрлата люди используют доску 50 × 150 мм и считают это достаточным. Это не так: крепеж из доски толщиной 50 мм при сильном ветре может просто вырвать. Лучше использовать две доски толщиной 50 мм, уложить их с разбежкой стыков и пробить гвоздями или стянуть шпильками.

В каркасном строительстве функцию мауэрлата выполняет обвязочная доска, которая идет поверх установленных каркасных стен. За счет сдвоенной доски 50 мм получаем необходимую для крепления стропил толщину конструкции.

Правда, при строительстве бани я не делал обвязочную доску, потому что все стропила располагал по осям стоек каркаса: тем самым нагрузка передавалась на стены напрямую.

Самое сложное в кровельных работах — постоянная беготня вверх-вниз и работа на высоте в неудобном положении. Также все время приходится сооружать временные подпорки, леса и подмости. Чтобы упростить задачу, я сначала собирал фермы на земле, а потом поднимал к месту установки — оставалось только их зафиксировать.

Этап 1. Напилить материал. Сперва я обмерил стены и проверил размеры. Затем за пару часов я напилил все доски под размеры: получились стропила, затяжки и стойки.

Мои стропильные фермы — равнобедренные треугольники, в основании которых затяжки 5,5 м. Это обусловлено шириной постройки: 4,5 м плюс выпуски свесов по полметра с каждой стороны.

Для частей крыши желателен точный рез, чтобы все детали прилегали плотно. Так нереально распилить ножовкой и сложно даже при помощи циркулярной пилы. Здесь мне помогла торцовочная пила с возможностью установки углов реза.

Этап 2. Подготовить узлы стропильной системы. Крыша воспринимает вертикальную нагрузку, в том числе от снега, поэтому стропила стремятся разъехаться. Чтобы этого не случилось, в нижних точках крепления стропил к затяжке я вырезал зуб, а в затяжке — соответствующую зубу врубку. Как на фото ниже.

Аналогичным образом сделал врубки под дополнительные стойки. По идее, эти стойки рассчитывают. Но поскольку на тот момент рассчитывать нагрузки и прогиб я не умел, добавил стойки просто на всякий случай. Работы немного, а сами стойки делают из обрезков доски.

Этап 3. Собрать фермы. Когда отдельные элементы заготовлены и все сделано точно, остается их соединить. Всего для бани я изготовил десять ферм — собрал их внизу на верстаке.

Масса одной фермы — около 60 кг, так что ее можно было перетаскивать в одиночку. Конструкцию скреплял ершеными гвоздями 90 мм, которые забивал нейлером. Благодаря ему сборка десяти ферм заняла не более двух часов.

Этап 4. Поднять фермы. Ферма — жесткая конструкция, которая держит форму, поэтому с ней может работать и один человек.

Я делал так. Сперва я укладывал ферму на пол нижнего этажа. Затем закидывал один ее угол на стену, второй — на противоположную стену. Ферма оставалась висеть треугольником вниз.

Я без труда поднял все фермы в одиночку. Эту работу я выполнил за час.

Этап 5. Смонтировать фермы. По центральной оси коротких стен я временно закрепил вертикальные доски 50 × 150 мм. Они послужили упорами при установке крайних ферм на место.

Проверил размеры, в том числе диагонали каждого формируемого ската — все четыре должны совпадать. После этого закрепил установленные фермы к обвязке уголками и конструкционными саморезами.

Затем, используя заранее напиленные проставки длиной 590 мм, я поочередно установил фермы на место. Эти проставки сформировали по периметру закрытый контур каркаса перекрытия, куда я потом уложил утеплитель.

Этап 6. Уложить гидроизоляцию. На рынке большой выбор мембран для укладки под кровельное покрытие. Есть как просто ветрозащитные, так и гидроветрозащитные мембраны — последние надежнее и могут использоваться как временное покрытие крыши.

Я не собирался надолго оставлять кровлю без покрытия, поэтому купил рулонную ветрозащиту «Изоспан А». Настилают ее поперек стропил, начиная снизу: сначала фиксируют к стропилам строительным степлером. Соседние полосы укладывают внахлест 10—15 см, согласно заводской разметке.

На монтаж мембраны я потратил около двух часов. Так постройка получила первичную защиту от осадков. К дальнейшей работе я приступил на следующих выходных.

Контробрешетку смонтировать просто: бруски 50 × 50 прибивают к стропилам, прижимая сверху мембрану. Это формирует вентиляционный зазор между мембраной и будущим кровельным покрытием. В зазоре выдувается влага — будь то протечка или конденсат.

Бруски я сделал сразу под длину стропил: напилил из досок 50 × 200 мм, сделав из каждой по пять брусков высотой 40 мм.

Часто для контробрешетки делают короткие бруски, около 1,2 м, — по ширине полотна ветрозащиты. Когда раскатывают полотно, сразу прижимают его бруском.

В моем случае было иначе: я натянул мембрану по всей крыше заранее.

Сложность при монтаже брусков в том, что при работе снизу от карниза на лесах получается забить максимум два гвоздя — насколько хватает вытянутой руки. Дальше нужно карабкаться по скату, но это опасно и можно повредить натянутую мембрану. Поэтому бруски я фиксировал сначала только снизу — и сразу приступал к обрешетке, постепенно взбираясь по ней, как по лестнице.

Шаг обрешетки выбирают исходя из инструкций к кровельному покрытию. Я планировал использовать для бани ондулин. У меня уже был опыт работы с этим материалом.

В инструкции по монтажу материала говорилось, что шаг обрешетки при моем угле наклона кровли — 350 мм по осям. Экономнее было бы использовать доску 25 × 100 мм, но у меня в наличии была только 25 × 150 мм.

Учитывая фронтонные выносы в 400 мм, общая длина каждого ската кровли составила 6 400 мм. При этом штатная длина доски — шесть метров. Поэтому доски обрешетки я состыковал на крыше так, чтобы короткий отрезок фиксировался минимум к двум стропилам и чтобы стыки располагались в шахматном порядке.

Работать с ондулином было просто: материал легкий и все необходимое можно привезти за один раз на легковой машине.

До начала монтажа рекомендуют нанести на обрешетку вертикальные линии, которые показывают границы листов, — ширина листа минус боковой нахлест. Это поможет не растягивать листы и не поджимать их при монтаже.

Монтаж листов начинают с подветренной стороны — противоположной преимущественному направлению ветра: в будущем снег и пыль не будут задувать под нахлест.

Каждый следующий ряд начинают со смещением на половину листа, чтобы избежать стыка четырех углов в одном месте — это делает кровлю аккуратной. Алгоритм такой: нижний ряд монтируют из целых листов до противоположного края. Редко так бывает, чтобы ширина крыши точно совпала с шириной целых листов. Затем отрезают выступающий край и начинают с него прибивать второй ряд покрытия.

Гвозди забивают в гребень волны под углом 90°. Шляпка должна прилегать, но не продавливать волну. На листы нанесены специальные метки для гвоздей.

Определенный порядок крепления гвоздей на лист помогает не растягивать материал при монтаже — сначала закрепляют лист по четырем углам. При этом крайнюю волну и верхний ряд оставляют свободными — они фиксируются со следующим листом. Далее низ листа прибивают по каждой волне. Просто следуйте инструкции по монтажу от производителя.

Обрешетку и кровельное покрытие я смонтировал за два дня. А всего на возведение крыши ушло четыре дня.

Неверный расчет. Например, слишком малый уклон ската приводит к застою воды и снега, что повышает риск протечек. А слишком крутой уклон заставляет крышу работать как крыло самолета — в шторм кровельное покрытие может просто оторвать и унести.

Неправильный выбор сечения стропильных ног и шага стропил. Сечение выбирают с учетом длины стропил, угла наклона крыши, веса кровельного покрытия и климатических нагрузок. Шаг лучше брать не больше 600 мм.

Особенно это важно, если крыша планируется утепленной. Неверный шаг стропил затруднит монтаж теплоизоляции и может создать мостики холода.

Использование необработанной древесины для стропил и обрешетки. Доски «с улицы» быстро гниют, а еще в них могут завестись жучки-древоточцы.

Древесина для крыши должна быть очищена от коры и обзола, высушена до нормативной влажности. Рекомендуют также обработать ее антисептиками и антипиренами.

Нельзя брать доски с сучками и трещинами.

Ошибки при монтаже мауэрлата. Если прикрутить мауэрлат прямо на газобетон без подкладки из рубероида или похожего материала, деревянные доски начнут подгнивать. Мауэрлат будет то влажный, то сухой и потеряет свою прочность, а крепления перестанут нормально держать стропила.

Бывает, мауэрлат плохо крепят к стенам. Нужны анкерные болты или шпильки с шагом не более 1,5 м.

Ошибки при устройстве обрешетки. Вот основные:

1. Контробрешетка бруском толщиной менее 40 мм — не обеспечивает необходимый вентиляционный зазор.
2. Доска для обрешетки толщиной менее 25 мм и неправильный шаг обрешетки сказываются на ее прочности. Хозяин полезет на такую крышу для ремонта и провалится на чердак.
3. То же самое при сплошной обрешетке — нельзя брать тонкую фанеру или ОСП. Сплошной настил делают из фанеры, ОСП-3 или ОСП-4 толщиной 9-12 мм  . При этом в стыках между листами необходимо оставлять зазор не более 3 мм.

Также частая ошибка — укладка пароизоляционной или ветрозащитной пленки не той стороной. Влага «запирается» в утеплителе.

Недостаточная вентиляция подкровельного пространства. Влага копится, развивается плесень.

Конденсат оседает на кровле, а зимой замерзает, разрушая конструкцию и проявляясь в виде огромных сосулек.

1. Тщательно распланируйте работу. Если есть проект с размерами, это уже половина успеха. Если проекта нет, хотя бы рассчитайте нагрузки, особенно если скат пологий, а крыша сложная.
2. Подготовьте необходимые инструменты и крепеж. Торцовочная пила, струбцины и нейлер — незаменимые помощники при работе в одиночку. Они значительно упрощают дело.
3. Сверяйтесь с прогнозом погоды. Мне в этом плане повезло: и в первые, и во вторые выходные дождей не было. А когда они пошли, моя крыша уже была под временным покрытием из мембраны. Но это баня, а крыши жилых домов иногда делают неделями.
4. Организуйте работу так, чтобы реже спускаться и подниматься: это сильно утомляет и отнимает время. Лучше заранее соорудить надежные леса и приладить к ним лестницу — сможете свободно перемещаться поверху. Не забывайте о страховке.
5. Если у вас бревенчатый дом, где усадка сруба может достигать 10—15 см в первые годы, используйте для стропил скользящие опоры  . При усадке стропила будут «ездить», и крыша не сломается.
6. Гуляющая опора для стропил, будь то голые венцы деревянного дома без мауэрлата или газобетон без армопояса, — опасная ситуация, из-за которой крышу и стены может перекосить. Не пренебрегайте усилением. Также лучше использовать висячие стропила с ригелями и затяжками, так как это самостоятельная конструкция, которая не передает распирающих усилий на стены.
7. Древесину для крыши рекомендуют обрабатывать огнебиозащитными составами. Срок действия таких обычно составляет семь лет. Дальше нужно обновлять, но крыша уже будет зашита. Я советую обработать доски мощной биозащитой. Например, «Неомид-консервант» гарантирует защиту до 35 лет.