Строительный гид: создание фронтона и стропильной системы двускатной крыши

Строительный гид: создание фронтона и стропильной системы двускатной крыши

Строительство крыши начинается с выбора проекта конструкции, то есть с определения ее будущей формы. В современном частном строительстве наиболее распространенными видами являются:

• Односкатные крыши . Вариант конструкции с одним скатом наименее трудоемкий, быстровозводимый и позволяет значительно сэкономить на материалах. Основными недостатками являются невозможность обустройства полноценного чердака и мансарды, в виду низкого подкровельного пространства, а также применения в заснеженных районах при небольших углах наклона.
• Двухскатные крыши (щипцовые) . Конструкция с двумя скатами и двумя фронтонами, является наиболее распространенной в частном строительстве, поскольку обеспечивает баланс между трудоемкостью, затратами и практичностью. Позволяет создать полноценное чердачное помещение и эффективно справляется со значительными атмосферными осадками в зимний период.
• Четырёхскатные крыши . Максимально надежные конструкции в плане устойчивости к атмосферным явлениям: ветровым и снеговым нагрузкам. Отличаются значительным весом – требуют крепкого фундамента и прочных несущих стен, а также продуманной стропильной системы. Также благодаря большой площади кровельного покрытия и значительной теплоотдачи, предполагают дополнительное утепление.
• Вальмовые крыши . Сооружения состоят из четырех скатов, в которых боковые имеют форму равнобедренной трапеции, а торцовые – треугольника. Обладают минимальным сопротивлением к ветровой нагрузке и привлекательным внешним видом, однако сложны в расчете и монтаже.
• Полувальмовые крыши (голландские) . Каркасная конструкция аналогична предыдущему, за исключением треугольных скатов, которые имеют усеченный вид, в следствие чего появляются небольшие фронтоны. Главным преимуществом является возможность обустройства полноценного жилого помещения. Однако такая крыша требует создания сложной стропильной системы из-за большого количества углов.
• Шатровые крыши (пирамидальные) . Системы из четырех одинаковых скатов в форме равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке. Конструкция обладает наилучшими аэродинамическими свойствами и устойчивостью к сильным осадкам, благодаря равномерному отводу вод. Основной недостаток – сложность проектировки и возведения каркаса.
• Многоскатные крыши (многощипцовые) . Представляют собой комбинированные скатные крыши для зданий в форме буквы «П», «Г», «Т». Наиболее сложные в проектировании, изготовлении и сборке. В частном строительстве применяются крайне редко.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое фронтон и стропильная система двускатной крыши

Что такое фронтон крыши и каких видов он бывает

Фронтон — это продолжение торцевой стены здания, закрывающего чердак от перекрытия до соединения со скатами кровли.

Форма щипцовой стены может быть самой разной, она определяется типом и конфигурацией крыши. Архитекторы выделяют такие типы устройств фронтона двухскатной крыши:

Фронтон двускатной крыши: фото

Как рассчитать площадь и размеры

Необходимость расчета площади фронтона может возникнутьпри определении количества строительных или отделочных материалов для его возведения.

Расчет площади и размера фронтона опирается на геометрию и основывается на данных проекта дома.

Стропильная система двухскатной крыши: франтон и способы завязывания

Выделяют два варианта: с деревом или с кирпичом. Рассмотрим их подробнее.

Деревянный фронтон

Часто является, по сути, обшитым крайним рядом стропил . Если он изготовлен из бруса или бревна, то его форма точно повторяет очертания стропил, и фронтон связывается обрешеткой со стропильной системой.

Деревянный способ завязывания

Монтаж деревянного фронтона

Кирпичный фронтон

Каменный способ завязывания

Монтаж каменного фронтона

Полезное

Интересные варианты отделки фронтонов частного дома + фото

Деревянные дома

Древесина является именно тем строительным материалом, который начинали использовать еще в давние времена для отделки домов. Особенно в нашей стране деревянные избы были частью культуры каждого славянина, который определял привычки и жизненный уклад.

Кирпичные дома

Окна в домах

Но все же дерево для этих целей является лучшим вариантом, так как это экологически чистый материал, который востребован, экологически чист, и весьма популярен у строителей.

Отделка фронтона сайдингом

Сайдинг представляет собой отделочный материал, в конструкции которого есть специальные замковые соединения. Они и дают возможность соединять листы и полосы в единое целое.

Обратите внимание,что сайдинг делают из разных материалов, которые и определяют его структуру и сферу применения – алюминиевый, виниловый, керамический и металлический, а также сайдинг специального назначения и цементный.

Декоративный камень

Способы крепления материала зависят от того, какие отделочные материала были использованы (кирпич, бетон, каркас). Есть и альтернатива – использовать сайдинг под камень, что упростит процесс и позволит сделать поверхность красивой.

Роль фронтона в конструкции дома

Слово фронтон произошло от французского «fronton» или итальянского «frontone» и означает «лоб, фасад».

Защита дома

Например, деревянные дома подразумевают изготовление фронтона как продолжения стен, а значит, он может быть тоже деревянным.

Кирпичный или каменный дом может быть с деревянным фронтоном. Внешняя же отделка может быть одинаковой со стенами.

От того, какая конструкция здания зависит наличие нескольких фронтонов или их полное отсутствие. Кто-то делает в них окна для освещенности чердачного помещения.

Главным моментом для защиты дома, является проектирование и исполнение работ профессионалами.

Важно знать при этом, что:

Если всё сделано правильно, то это будет и красиво и надёжно. Здание будет иметь привлекательный внешний вид.

Какие материалы необходимы для создания фронтона и стропильной системы двускатной крыши

Конструкция двускатной кровли отличается наличием наклонных поверхностей с двух сторон. Площадь основания кровли имеет прямоугольную поверхность. Скаты не дают собираться на крыше снегу и талой воде. Крыша естественным образом очищается. Кровля состоит из конструктивных узлов: мауэрлата, системы стропил, конька и кобылки, свесов кровли, подкосов, затяжек, обрешетки и стоек. Стоит разобраться, чем характерны все элементы конструкции двускатной кровли.

Мауэрлат необходим для правильного распределения нагрузки на несущие стены от стропил. С этой целью обычно выбирают прочную древесину – брус (это может быть дуб, лиственница, сосна). Выбор бруса по сечению определяется видом древесины (цельный или склеенный). Например, 100 на 100 мм или 150 на 150 мм. Стоит отметить, что при выборе металлической стропильной системы мауэрлат также должен быть выполнен из металла.

Основным элементом системы двускатной крыши является стропильная нога. Эти элементы изготавливаются из прочного бруса и бревен. При соединении стропильной ноги сверху формируется ферма с различным типом промежуточной опоры. Важную роль здесь играют параметры стропил и узлы конструкции.

Затяжка необходима для соединения стропильной системы (стропильной ноги) и для придания прочности и необходимой жесткости конструкции.

Прогон бывает двух типов: коньковый, при котором монтаж производится в месте примыкания стропил (в этом месте далее устанавливается конек кровли), и боковой прогон, который обеспечивает кровельным элементам (ферме) дополнительную жесткость (размеры и количество таких прогонов будет зависеть от нагрузки на конструкцию).

Стойки для стропил в виде вертикального бруса также принимают на себя значительную часть нагрузки от крыши. Стойку для стропил двускатной крыши обычно располагают по центру. Если ширина пролета больше обычной – то еще и по бокам. При возведении несимметричной крыши стойки ставятся в зависимости от длины стропил. Для ломаной кровли установка стоек выполняется по бокам, при этом остается свободное пространство. Если планируется две комнаты под крышей, то стойки стропил ставят по центру и по бокам.

Подкосы – это опоры для стоек. При подкосе под углом более 45 градусов кровля лучше защищена от деформации (снег, ветер). В зависимости от климатической зоны могут быть установлены как продольные, так и диагональные подкосы стропильной парой на одной плоскости.

Лежень служит надежной опорой стоек. Это место крепления подкоса.

Обрешетка необходима для фиксации материалов и конструктивных элементов кровли. Обрешетку устанавливают перпендикулярно к стропильным ногам. Одно из важных предназначений обрешетки – перераспределение нагрузки от кровли на стропильную систему.

Какие инструменты необходимы для создания фронтона и стропильной системы двускатной крыши

Фронтон представляет собой торцевую сторону двускатной крыши, ограниченную скатами по бокам и стеной дома снизу. Эта деталь одновременно и закрывает чердачную часть дома, защищая ее от холода, влаги и других неблагоприятных воздействий, и формирует архитектурный облик всего здания вместе с крышей и стенами. Если скаты имеют одинаковую длину и угол наклона к горизонту, то фронтоны по форме представляют равнобедренный треугольник, такой тип встречается наиболее часто. Но могут быть и варианты с разными боками и уклонами, если конек смещен относительно одной из сторон кровли.

Такие конструкции часто встречаются на пристройках к дому, сараях, банях, беседках, основной жилой дом может тоже иметь крышу с разными скатами.

Со стороны улицы фронтоны подвергают чистовой отделке , на черновые настилы и перегородки крепят декоративные облицовочные материалы. Правильно подобрать их – это важная задача, ведь вместе со стенами они будут формировать «лицо» загородного дома. Снизу, в месте примыкания фронтона к стене укладывается козырек. По боковым его сторонам находятся фронтонные свесы. Это такое продолжение скатов кровли, которое переходит в карнизы. Фронтонные свесы часто являются продолжением стропильной системы, они выступают на некоторое расстояние над стеной и дополнительно защищают ее от дождя и снега.

Любой вид фронтона в загородном доме выполнят несколько полезных функций:

• он защищает весь дом от влаги и порывов ветра;
• делает каркас кровли более жестким и устойчивым;
• фронтон, снабженный утеплителем, позволяет оборудовать под крышей комфортное жилое помещение;
• выполняет декоративные функции.

Часто чердачное помещение в загородном доме обустраивается как жилая комната, мастерская, кладовка или мансарда. В этом случае в перегородки фронтона устраиваются окна или даже небольшой балкон. Такая постройка более сложная, но в результате можно воплотить в жизнь замечательные архитектурные проекты. Чтобы определиться с выбором фронтона для крыши в своем доме, надо, прежде всего, изучить их виды и возможные материалы для строительства.

Как выбрать подходящий дизайн фронтона и стропильной системы двускатной крыши

Наслонная стропильная система двухскатной крыши каркасного дома, и не только каркасного, собирается не на крыше, а на земле. Все дело в том, что сложно подогнать элементы между собой, когда у них нет опоры на одном конце. Для этого придется сооружать дополнительную опорную конструкцию временного типа. Это затраты времени, сил и средств, никому не нужные.

Поэтому парные стропила, они же в собранном виде носят название фермы, собираются в плоскости земли. Так как конструкция фермы – это треугольник, в симметричной кровле к тому же равнобедренный, то собрать его не составит большого труда. Основная задача производителя работ – соблюсти размерные параметры элементов фермы. Потому что подгонять фермы на крыше будет сложнее, если между ними достаточно большие размерные погрешности.

• Поднимают стропила в сборе на крышу подъемным краном или другим приспособлением.

Монтаж наслонных стропил Источник pallazzo.su

• Сначала устанавливают две крайние фермы по фронтонам дома, выставляют их между собой по высоте и закрепляют к балкам перекрытия подпорками и укосинами (временными).
• Натягивают между верхними точками двух ферм нить, по которой монтируют остальные стропильные треугольники.

Остальное, как и в случае с висячими стропильными ногами: набивается обрешетка и кровельный материал.

Расчет стропильных ног

Важное подготовительное мероприятие, от которого зависит несущая способность системы в целом. Самостоятельно провести расчет, если вы в этом не разбираетесь, невозможно. Поэтому обыватели пользуются онлайн калькуляторами либо таблицами. В основе расчетных манипуляций лежит сечение брусков (в мм) или досок, зависящее от длины ног и шага установки.

Зависимость такая: чем длиннее ноги и больше расстояние между ними, тем больше должно быть сечение брусов. К примеру:

• шаг установки 2,15 м, длина стропилы 3 м, для этого используют брус сечением 100х150 мм;
• шаг 1,4, длина 3, сечение 75х125 мм;
• шаг 2,15, длина 5 м, сечение 100х250;
• шаг 0,9, длина 5,5, сечение 50х200 мм.

Для каждой позиции найдется свой параметр применяемых брусков. Таблицы есть в свободном доступе.

Схема распределения стропильных ног Источник chaos-heart.ru

Уклон скатов

Определить уклон конструкции двухскатной крыши непросто. Учитывают вид кровельного покрытия. Зависимость такая:

• если используется асбоцементный шифер, то угол должен быть не меньше 22°, снижение данного параметра приведет к протечкам в местах стыковки соседних листов;
• металлочерепица – угол в 14°;
• профнастил - 12°;
• битумная черепица – угол не должен превышать 15°, в противном случае появляется вероятность сползания покрытия с обрешетки;
• рулонный материал (рубероид, толь и прочие) – наклон в пределах 3-25°.

Но здесь есть один нюанс. Чем круче крыша, тем меньше нагрузок действует на ее скаты, потому что дождевая вода и снег быстро сходят с поверхностей. Но при этом увеличивается парусность конструкции. То есть ветровые нагрузки увеличиваются. При этом высокие крыши – это возрастание затрат на стройматериалы, которые повышают себестоимость сооружения.

Угол наклона скатов крыши Источник arhplan.ru

Строительство крыши частного дома: виды конструкций, этапы монтажа и распространенные ошибки

Разноскатные крыши

Двускатная кровля с разными скатами сегодня встречается достаточно часто. Нельзя сказать, что они лучше симметричных, но оригинальность конструкции сделала их популярными. Добавим, что такие кровли более сложны, чем традиционные с одинаковыми скатами.

Делятся эти крыши на три вида:

1. Несимметричные. У них коньковый прогон располагается посередине дома. Скаты располагаются друг к другу под одним углом наклона. Но один из них всегда длиннее другого.

Как выполнить подготовительные работы перед созданием фронтона и стропильной системы двускатной крыши

Каркас скатной крыши выполняется из стропил разного типа:

• мауэрлатный брус. Его укладывают поверх стен по всему периметру. Предназначен для равномерного распределения нагрузок от крыши на несущие конструкции. Применяется при креплении стропил к кирпичной стене, а также на пеноблочных и газобетонных домах. У срубов вместо мауэрлата используют верхний венец, у каркасных сооружений – верхнюю обвязку;

• балки перекрытия – горизонтальные балки, соединяющие стены. Служат основой для потолка дома и пола чердака. Их укладывают продольно или поперечно;

• стропильные ноги – диагональные стропила, формирующие скаты. У классических двускатных и односкатных крыш все стропила одинаковы по длине и углу наклона. У многоскатных различаются как минимум по длине;

• коньковый прогон (не всегда). Верхняя линия двускатной, ломаной или вальмовой крыши. Горизонтальный брус, соединяющий фронтоны или торцевые скаты. На коньке соединяются рядовые стропила противоположных боковых скатов. При наличии одного ряда вертикальных опор по оси симметрии дома коньковый брус дополнительно опирается на них. Отсутствует у шатровых крыш, иногда у двускаток, собранных из висячих ферм (см. ниже);

• боковые прогоны (не всегда). При большой длине ската посередине устанавливают дополнительный брус, параллельный коньковому. Как правило, он зависим: опирается на ряд вертикальных столбов внутри чердака. У классических ломаных крыш это линия перегиба;

• хребты вальм (у четырехскатных, шестискатных и т.д. кровель) – диагональные ребра, которые служат границами скатов. Наверху опираются на конек или (у шатровых крыш) соединяются в коньковый узел;

• фронтон – конструкция из брусьев на торцах двускатных домов. Плоскость перпендикулярна поверхности земли. У деревянных построек на фронтоне располагаются одна, две или больше вертикальных опор. Промежутки между ними и стропилами зашивают досками. У кирпичных домов фронтон тоже может быть выложен кирпичом, фактические является продолжением торцевой стены;

• вертикальные опоры (не всегда). Устанавливаются на чердаке на балки перекрытия либо на внутренние капитальные стены. Может быть один ряд (по оси симметрии) или два;

• вспомогательные усиливающие элементы: ригели, раскосы, подкосы, лежни;

• кобылки, которыми наращивают стропила (так формируется карнизный свес).

Существуют две разновидности стропил, висячие и наслонные.

Опора для висячих стропил – мауэрлат. Наверху они крепятся между собой и/или к коньку. Промежуточные опоры отсутствуют. Для компенсации распирающих нагрузок противоположные стропила соединяют стяжками-ригелями.

Ригель – горизонтальная доска, расположенная у основания стропил или ближе к середине. На фронтальном разрезе крыши ферма, состоящая из двух стропил и ригеля, выглядит как треугольник или буква А.

Сколачивают ее на земле, на крышу поднимают в собранном виде. Когда стяжка расположена в основании стропил, ее врезают в балки перекрытия (если они ориентированы продольно) или крепят к ним (если уложены поперечно). Висячая система используется при небольшой длине скатов. Конек в этом случае устанавливают не всегда: считается, что фермы независимы и обладают достаточной несущей способностью сами по себе.

При большой длине скатов используют стропила наслонные, с дополнительными опорами на чердаке. В качестве опор выступают вертикальные столбы, установленные на внутренние капитальные стены или балки перекрытия.

Как создать каркас фронтона и стропильной системы двускатной крыши

При укладке стропилин с наклоном в качестве опоры могут использоваться стены. Могут для этой цели использоваться несущие с различной высотой, так и торцевые. Они могут выполняться из разных материалов – блоков из пенобетона, кирпичных треугольников, бревен.

Способ отличается от стандартного, поэтому стоит основательно усвоить основы возведения с использованием фронтонов, ознакомится с определенными правилами.

При необходимости использовать пространство под крышей в качестве полезной площади, то есть оборудовать в ней мастерскую или бильярдную, стоит избегать загромождения. Поэтому вместо стоек, перегородок и арок рачительные хозяева предпочитают устанавливать кровлю на торцы сооружения.

Крепление коньковой балки

Можно крепить элемент одним из наиболее подходящих способов:

• Непосредственно во фронтонной стенке. Тогда в каждой стене с торца делаются ниши. Они расположены на высоте на той же высоте, что и прогон. Его края оборачивают гидроизоляцией и укладывают в стенную полость;
• Когда фронтон имеет сквозное пересечение. Отверстия формируются на торцах. Через них прогонные края выходят наружу;
• Установка проводится на части кронштейнов. Способ оправданно считается народным. На высоте прогона проводится крепление к фронтонным элементам кронштейнов с оцинковкой. Края балки прогона опирают на них. Таким способом пользуются при сооружении небольших дачных построек.

В первом варианте края не заделываются герметично. Древесина напрямую не должна контактировать со стенами во избежание загнивания. Причина, по которой прогонная часть по длине меньше на два – пять сантиметров, чем пролет.

На дне ниши размещается прокладка из дерева. Она промасливается или пропитывается битумом. Запил краев составляет шестьдесят градусов. Так торцевая площадь увеличивается.

Обработка проводится антисептическим веществом, затем части в нишевой полости оборачивают, используя рулонный материал для гидроизоляции.

Для второго варианта подготовка аналогичная. Эта схема имеет преимущество в части разгружения прогонной балки. Возникающие противодействие сил с разным направлением не позволяет коньковому прогону выгибаться в какую-либо сторону.

Варианты конструкции крыши

Фронтоны, как опорная часть, удобны, когда надо освободить пространство от ненужных многочисленных элементов. Нет необходимости возводить стены, а небольшое расстояние минимизирует количество опор.

К стандартным решениям относятся:

• Несущая стена, на которой присутствуют или фермы, или опорные части. Прогон должен быть расположен поперек стены;
• Образование двух частей путем деления при помощи балки конька. Установка в месте сопряжения;
• Упор установленных укосин во фронтонные стены.

Разгрузить балку можно использовать укосины, если расстояние не превышает восьми метров. Они станут дополнительным украшением интерьера.

Когда балка длинная, устанавливают прогоны дополнительно. Они опираются на фронтонную часть ниже и сбоку.

Когда в конструкции не предусмотрено утепление, строители обычно не используют стропилины. Если случай обратный, то требуется вентиляция, поэтому нечто похожее установить все же придется. Например, перпендикулярный брусок пятьдесят на пятьдесят.

Материалы

Прогон конька – основная каркасная часть. Им в первую очередь воспринимается нагрузка для передачи фронтальным элементам. Для него и проводят расчеты.

Балку для прогона можно выполнить из:

• Брусьев. Пролетная длина не должна превышать, при этом, шести метров. Если больше, в ход идут как стойки, так и подкосы;
• Бревен. Лесной материал приобретается с учетом прогонных размеров, дополненных запасом, чтобы провести торцевую обработку. Стесывают их там, где есть контакт с фронтонами;
• Балка клееная. Прочная, с хорошей сопротивляемостью на упругость. Когда пролет идет больше шестиметрового.

Подобрать сечение поможет расчет. Его делают, учитывая нагрузку, как снеговую, так и ветровую.

Конструкция с тремя фронтонными элементами

В качестве примера стоит рассмотреть трехфронтонную кровлю. Один из элементов располагается ниже по отношению к другим. Вариант распространенный для сооружений загородного типа. Имеется эркер крупных размеров, перекрываемый крышей со скатом.