В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.
Конструкция стропильной системы двускатной крыши
В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).
Теперь о составляющих системы и их назначении:
- Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
- Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
- Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
- Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
- Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
- Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
- Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.
В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».
Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.
С висячими стропилами
Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.
Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.
Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами
Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов
Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.
Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).
На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.
Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы
Для мансардных крыш
Вариант с установкой ригеля — используется при . В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.
Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.
При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.
Для больших домов
При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.
При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).
Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.
Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки
При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.
С наслонными стропилами
В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.
Безраспорные схемы и узлы врубок
Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.
Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.
Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.
Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.
Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.
Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения. Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.
Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.
Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках
Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.
Варианты стропильных систем со схватками
Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.
К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.
Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.
Системы наслонных стропил с подкосами
В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).
Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.
Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса
Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.
Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучнистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.
Система для домов с двумя внутренними несущими стенами
Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни, нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.
В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.
В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.
Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.
Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона
Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.
Возведение двухскатной крыши собственными руками — процесс относительно несложный. Поняв устройство и технологию работы со стандартными параметрами классической двухскатной крыши, отталкиваясь от этих знаний, а также информации, заключенной в этой статье, можно, приложив всего лишь небольшие усилия, облагородить свой дом красивой крышей, выполненной своими же руками.
Особенности двухскатных крыш
Конструктивная основа двухскатной крыши — наиболее упрощенный из всех возможных вариантов конструкций с множеством скатов. Концепцией двухскатной крыши является формирование, посредством скатов, двух наклонных плоскостей и фронтонов с противоположной стороны.
Причем, равнозначность уклонов вовсе не обязательна. Это позволяет не слишком строго привязываться к равнозначности длин этих скатов, поэтому показатели длины могут быть также совершено различными. К слову, именно эта особенность позволила возводить крыши с неидентичными скатами по параметрам и открыла больше возможностей в оформлении конструкций домов, что и привело к такой популярности этих крыш.
Как правило, пересечение скатов находится в месте расположения конька, он образует параллель с длинной стороной постройки. Простота этой конструкции обуславливает традиционную форму здания.
Преимущественный аспект двухскатных крыш заключается в превосходных защитных функциях. Зданию не будет грозить возникновение повреждений, вызванных плохими погодными условиями, поскольку отсутствие заломов скатов позволяет дождевым осадкам беспрепятственно стекать с поверхности крыши, а отсутствие углов, вогнутой формы, (их еще называют эндами), которые получаются в месте, где пересекаются скаты, решает проблему накопления снега на этих участках.
Симметричные параметры двухскатной крыши образовывают треугольник с равными бедрами в верхней части. Однако, тем, кто не желает проявлять стандартный и распространенный подход к покрытию крышей своего жилища, следует рассмотреть более интересные и усложненные варианты двухскатных крыш.
Ломаная конструкция, которой обладает двускатная крыша с разными скатами дает жильцам будущей постройки преимущества в увеличении жилого пространства внутри дома. Это может быть как обустройство дополнительной площади под большой чердак или сооружение мансарды.
Другой подход – отсутствие симметрии в проектировании двухскатной крыши. Со стороны такое решение имеет довольно необычный и оригинальный вид, однако пространство, образуемое на чердаке, гораздо меньше.
Более того, существуют еще и другие виды крыш с двумя скатами. Разноуровневое расположение скатов, заканчивающихся на разных высотах, не сходится в месте расположения конька. Этим обуславливается ломаная конструкция крыши. Безусловно, такой вариант по силам только специалисту в этом деле, однако, средства, вложенные в постройку такого плана, полностью оправдываются прекрасным результатом.
Как определиться с углом наклона
Диапазон углов наклона двухскатных крыш охватывает разбег от 11° до 45° и даже более.
Если Вы задались целью соорудить разноуровневую крышу с двумя скатами, учтите, что угол наклона зависим от многих факторов:
- Разновидности и качества материалов, которые будут использоваться в кровле;
- Климатические условия;
- Архитектурное решение самого здания.
Более теплые и сухие климатические данные региона не требуют слишком резких углов от конструкций крыш, поэтому поверхность можно сделать не такой крутой. Если же наоборот, климатические условия предполагают большое количество осадков, угол наклона должен быть круче, чтобы не накапливать снежные наносы и уменьшить их нагрузку на поверхность крыши.
Существует также угол наклона, при котором снежный покров не оказывает практически никакого давления. Это угол в 45°, использование его в проектировании снижает возможность сильного просчет.
Планирование процесса кровли должно включать и данные нагрузки, оказываемой силой ветра. Увеличенный уклон повышает силу ветрового давления на поверхность, поэтому будет не лишним усилить обрешетку и стропила. К примеру, скачок наклона с 11 до 45 градусов увеличивает силу давления ветра впятеро. Исходя из этого, если Ваша постройка находится в зоне разгула сильных ветров, проектируемая Вами крыша должна иметь более пологий уклон.
Проект двускатной крыши с разными скатами открывает возможности для обустройства веранды под крышей или организации навеса, покрывающего террасу.
Монтаж строп крыши с двумя разными скатами
Система строп – это базовая основа, на которой будет держаться вся конструкция. Приступая к выполнению проекта двухскатной крыши с разными скатами, необходимо разобраться, чем же все-таки отличается симметричная стропильная система от той, что Вы будете сооружать при постройке крыши, где скаты имеют не одинаковые параметры.
В основе симметрии скатов треугольники с равными сторонами, этим обуславливается равнозначность противолежащих скатов по всем геометрическим параметрам и уклонам углов.
Что же касается проектирования крыши с учетом разных параметров скатов, проектирование каждой стороны необходимо продумывать по отдельности. Соответственно и треугольник будет иметь не равные бедренные стороны.
Это займет немного больше времени при разработке проекта и его воплощении в жизнь. Но зато такая конструкция более привлекательна и необычайна, со стороны смотрится гораздо эффектнее.
Стропильные системы могут иметь наклонный характер и висячий. Крайние опоры зданий, как правило, имеют стропила висячего вида, потому как ноги этих стропил предназначены для функций изгиба и сжатия.
Такое конструктивное решение имеет распирающее действие, которое распространяется в горизонтальном направлении, передаваясь на стены. Для его снижения рекомендуется использовать деревянную или металлическую стяжку, ее располагают в самом низу стропильного основания.
Балка же будет служить перекрытием. Этот вариант хорош для крыш с мансардами. Для того, чтобы сделать крепление стропил более мощным и повысить его прочность, необходимо устроить стяжку достаточно высоко.
Использование стропильной системы наслонного характера выгодно при кровле сооружений со средней несущей стеной либо же при наличии промежуточных столбчатых опор.
Края стропил переносят свой вес, упираясь, на стены сооружения. Частично, они умеют упор на внутренних стенах и опорах, следовательно, возможно использование их элементов в качестве балок изгиба. Такая крыша в итоге имеет более облегченную конструкцию.
Возведение конструкции происходит чередованием висячих и наслонных стропиловых ферм, располагающихся сверху нескольких пролетов:
- Стропила висячего характера лучше всего устанавливать там, где отсутствуют промежуточные опоры. Если присутствуют стропила наслонного характера, установка возможно только при межопорном расстоянии, не превышающем 6, 5 метров.
- Для увеличения ширины стропил добавляется дополнительная опора. Ее необходимо перекрыть стропилами наслонного характера, размер которых не превышает отметку в 12 метров, а при двух опорах – 15 метров.
- Сооружения, выполненные с использованием бруса как материала, стропилы имеют упор на венцах сверху. Добиться большей прочности креплений можно при помощи закрепления ног стропил нигелями, болтами или скобами.
Для того, чтобы собрать все составляющие части, применяются болты, зуб и металлические накладки. В качестве защиты от пагубного воздействия климатических особенностей погоды, рекомендовано использование карнизного свеса, длиной не менее 5,5 см, который применяется как верхняя обвязка.
Расчет — дело ответственное. Неверное сечение может послужить причиной разрушения стропил. Такая проблема просматривается в нарушениях расположения сочленений и в таком случае эксплуатация крыши просто становится невозможной. Поэтому, самостоятельно проделывая все этапы работы, расчет все-таки безопаснее доверить профессионалу.
Крепление мауэрлата
Брус, имеющий параметры сечения 15х15 см – это и есть мауэрлат. Он выполняет опорную функцию для наклонных стропил, распределяя равномерным образом общую нагрузку, а также выступает в роли фундамента. Мауэрлат служит подложкой под ногой стропил, он размещается на всю длину сооружения. При малой ширине сечения возможно провисание спустя некоторое время.
Во избежание такого провисания, применяется решетка, сложенная из стоек, ригеля и подкосов. При этом используются доски с замерами 25х150 мм, вдобавок можно положить пластины, которые были получены из бревен диаметром 13 см.
Расчет площади крыши
- Такие мелкие детали как дымоходная труба, мансардное окно или кровельное, вентиляционные отверстия нет необходимости высчитывать;
- Размер установленного ската должен быть крайне точен, расчет необходимо вести от краевой линии карниза непосредственно до самого низа конька;
- Брандмауэрные стены, свесы и парапеты тоже попадают под учет;
- От материала для кровли многое зависит, необходимо обращать внимание и на этот момент.
Немаловажный момент: при использовании рулонных материалов или черепицы необходимо уменьшить скаты в длине на 70 сантиметров.
Видео — двускатная крыша с разными скатами
31.07.2014
Конструкция двускатной крыши для частных домов выбирается чаще всего, так как она является оптимальным вариантом по простоте монтажа и удобству эксплуатации, по прочности и надежности, а также по стилевому решению. Двускатная кровля по-другому называется щипцовой и имеет два ската, которые могут быть расположены по отношению друг к другу под одинаковым или разным углом, то есть может представлять собой равнобедренный или разносторонний треугольник. Последний вариант все чаще можно встретить среди новостроек, так как он становится модным стилевым решением. И, кроме оригинальности, такая крыша обладает некоторыми положительными особенностями, которые упрощают ее эксплуатацию.
Подобный тип стропильной системы может использоваться под все типы кровельных материалов, но обрешетка, закрепляемая на стропила, для каждого из покрытий имеет свои параметры.
Двускатная крыша: стропильная система под которой имеет свои особенности, должна быть тщательно изучена и рассчитана еще загодя, перед покупкой материалов и проведением ее монтажа. Попробуем разобраться в этих вопросах.
Разновидности конструкций двускатных крыш
Для начала необходимо разобраться, какие конструкции двускатных крыш бывают, так как придется выбирать наиболее подходящую для конкретного строения.
- Простая равносторонняя двускатная конструкция
Этот вариант двускатной конструкции можно назвать традиционным и самым применяемым, так как он прост в монтаже и обслуживании, а также отличается долговечностью и надежностью.
Симметрия в этой системе помогает достичь равномерности нагрузки на мауэрлат и несущие стены. При правильном выборе сечения бруса для обустройства стропильной системы и мауэрлата, эти детали обеспечат необходимый для длительной эксплуатации крыши запас прочности. Дополнительной надежности конструкции придадут правильно установленные стойки, подкосы и затяжки.
Недостатком этой системы для обустройства внутри чердачного пространства помещений является то, что после установки стен и потолка большую площадь занимают глухие зоны в угловых областях конструкции, которые остаются незадействованными.
- Простая асимметричная двускатная конструкция
Асимметричная двускатная конструкция отличается от традиционной системы тем, что ее скаты располагаются под разным углом. Так, один из них обычно составляет больше 45 градусов, что позволяет увеличить полезную площадь чердачного пространства, в котором вполне можно обустроить жилое помещение, естественно, при должном утеплении.
Еще одним важным достоинством подобной конструкции может стать меньший по площади скат, который рекомендовано спланировать с подветренной стороны строения, где на крыше всегда собирается большое количество снега. Небольшой же по размеру, но с большой крутизной скат не будет задерживать на своей поверхности больших сугробов.
К недостатку асимметричной конструкции можно отнести более сложный ее расчет для достижения равномерного распределения нагрузки на стены дома.
- Ломаная двускатная конструкция
Эту двускатную стропильную систему можно назвать редкостью, хотя благодаря такому расположению скатов в чердачном пространстве формируется достаточно большая комната, которая может быть использована под жилое или хозяйственное помещение.
Кроме такой стропильной системы к ломаной двускатной конструкции можно отнести и мансардный вариант установки стропил.
Оба ската «изломаны» — явный выигрыш в полезной площади чердачного помещения
3 – Стойка, установленная на лежень.
4 – Стропило.
5 – Обрешетка.
Наслонная система отличается от висячей тем, что устанавливается на строение, имеющее внутренние капитальные перегородки. Капитальные внутренние стены используются для закрепления на них лежня, на который устанавливаются стойки, подпирающие коньковый прогон, с которым скрепляются верхние концы стропильных ног. Затем на стропила фиксируются доски обрешетки.
Эта конструкция более популярна, чем висячая, так как надежна и проста в монтаже.
крепления для стропил
Висячая стропильная система
Схема висячей стропильной системы выглядит так, как показано на иллюстрации, и включает следующие основные элементы:
1 – Несущие стены.
2 – Мауэрлат.
3 – Стропило.
4 – Обрешетка.
5 – Затяжка (ригель).
Висячая система стропил монтируется на две внешние несущие стены, на которые предварительно закрепляется мауэрлат. Этот вариант крыши может быть применен только в том случае, если расстояние между несущими стенами составляет не более 7000 мм, так как кроме них дополнительная опора для стропильной конструкции кровли отсутствует. Такую систему обычно оснащают затяжками, подкрепленными откосами – эти элементы снимут часть нагрузки со стен строения.
Кроме наслонных и висячих систем, существуют комбинированные варианты, которые включают в себя отдельные элементы той и другой конструкции.
Когда стропильная системы будет выбрана, рекомендовано перед покупкой материалов, составить подробный чертеж крыши с проставленными размерами — так будет легче вычислить количество всего необходимого и сумму на их приобретение. Кроме этого, такая схема значительно поможет произвести монтажные работы. Но для того, чтобы составить чертеж, придется провести некоторые
Как рассчитать параметры двускатной стропильной системы
Правильно рассчитать параметры элементов для монтажных работ – очень важно. Для этого сначала рекомендовано составить список всего необходимого и произвести расчет пошагово. Все расчеты следует производить с запасом в 10÷15%, не допуская излишней экономии, которая будет в ущерб качеству и прочности конструкции.
Если эту часть работы решено выполнить самостоятельно, нужно обязательно сверяться с техническими документами, разработанными специалистами, например, размещенными в СНиП.
Основными направлениями расчета будут три взаимосвязанные величины - крутизна ската, высота конька над перекрытием и длина стропильных ног. Далее, имея линейные параметры, необходимо будет определиться с сечением материала для стропил. А вот оно уже, в свою очередь, зависит и от выпадающих на стропильную систему нагрузок.
Нагрузки на стропильную систему
Нагрузки на стропильную систему разделяют на три категории:
- Постоянные нагрузки. К этой категории можно отнести те, которые будут постоянно держать в напряжении стропильную систему – , утеплителя, если он предусмотрен, кровельного покрытия, ветрозащитной, гидро- и пароизоляционной пленки, крепежных элементов, отделочных материалов для внутренней части чердака. Вес всех элементов и материалов, необходимых для кровельного «пирога», суммируется, и в среднем должна получиться оптимальная величина в 40-45 кг/м². Желательно рассчитать материалы таким образом, чтобы вес 1 м² не превышал 50 кг/м², особенно в том случае, если используется система крыши с висячими стропилами.
- Кратковременные нагрузки. Такие нагрузки возникают периодически и могут иметь разное воздействие на конструкцию. К ним относятся такие воздействия:
— вес людей при ремонтных работах;
— климатические температурные воздействия;
— возможные нагрузки от наледи.
Эти внешние нагрузки лежат в большой зависимости от особенностей региона постройки. Кроме того, их величина напрямую зависит и от крутизны скатов. Так, например, на пологих скатах решающую роль будет играть снеговая нагрузка. С ростом крутизны кровли влияние снегового давления уменьшается, но зато растет зависимость от ветрового воздействия. На скатах крутизной свыше 60 градусов снеговая нагрузка и вовсе списывается со счетов, но зато парусность крыши возрастает в разы, и ветер становится доминирующим внешним воздействием.
Данные для расчетов можно найти в СНиП 2.01.07- 85*«Нагрузки и воздействия» в разделах «Снеговые нагрузки» и «Ветровые нагрузки». При этом учитывать необходимо не только регион расположения дома, но и место его строительства — низина или возвышенность, отдельно стоящее строение или окруженное другими зданиями.
Удобный алгоритм расчета нагрузок будет приведен чуть ниже.
- Особые нагрузки. К этой категории относят такие факторы, как сейсмические воздействия, ураганный ветер, деформационные процессы вследствие оседания грунта, которые обычно называют форс-мажорными обстоятельствами. Предусмотреть все невозможно, и для того чтобы крыша выдержала все эти испытания, рекомендовано закладывать дополнительный запас прочности при приобретении материалов и монтаже конструкции.
Если крыша будет устанавливаться на старое здание, необходимо рассчитать несущую способность фундамента и стен, так как новая крыша может иметь больший вес, чем старая. Подобные расчеты могут профессионально осуществить только специалисты, но произвести такие вычисления необходимо в обязательном порядке, иначе придется не только менять крышу, но и производить ремонт всего строения. Специалистам при этом необходимо будет предоставить проект крыши, в котором будут указаны все ее параметры.
Угол наклона скатов стропильной системы и высота конька
Угол расположения скатов крыши определяется выбором , так как каждый из них требует персонального расчета. Часто сам производитель конкретной марки покрытия дает необходимые рекомендации, но если говорить об общих требованиях, например, для нашего случая - металлочерепицы, то для нее угол уклона должен составлять не менее 20 градусов.
Увеличение угла уклона значительно расширит чердачное пространство, но для возведения такой крыши потребуется больше строительных материалов и, конечно же, значительно возрастет стоимость постройки.
Итак, любую двускатную стропильную систему, неважно, симметричную или нет, можно представить в виде треугольника.
Его вершины:
— точка «а» – это внешняя точка пересечения К этой вершине прилегает угол «А», определяющий крутизну ската кровли.
— точка « b» — вершина конька.
— точка «с» — пересечение отвесной линии от конька с перекрытием или просто верхним уровнем стены.
Известная исходная величина – « D» длина основания треугольника. Для симметричной крыши – это половина пролета. Для асимметричных вариантов – может быть и иной, это несложно определить.
«Н» — высота конька над основанием (перекрытием);
« L» – длина стропильной ноги, которая при желании может быть увеличена на величину «m» для формирования карнизного свеса.
По известным тригонометрическим соотношениям:
Н = D × tgA
Таким образом, можно или от заданного значения угла А определить высоту конька, или же, наоборот, заранее планируя определенную высоту чердачного помещения, определиться с крутизной ската.
Все это позволяет легко сделать размещенный ниже калькулятор. Меняя значение угла «А» можно прийти к оптимальному значению высоты «Н» .
Крыша дома – это конструкция, которая находится наверху строения. Она придаёт зданию красивый и законченный вид и защищает от солнечных палящих лучей, снега и дождя.
Каждый будущий владелец дома при его возведении хочет, чтобы крыша хорошо переносила все атмосферные невзгоды. Поэтому, прежде чем начинать строительство, необходимо решить, какому виду крыши отдать предпочтение, чтобы она надёжно защищала дом.
В нашей стране почти во всех регионах зима бывает снежной и холодной. Необходимо выбирать такой вид крыши, которая будет отлично противостоять ветру и атмосферным осадкам. Также она должна быть простой в монтаже, иметь хорошую обтекаемость и не протекать во время проливных дождей и оттаивания снега.
Какие бывают формы крыш
Крыши бывают плоскими и скатными. Плоские крыши почти не используются в строительстве домов, так как обслуживание конструкции такой формы будет проблематичным: дождевая вода на ней застаивается, а снег зимой приходится убирать самостоятельно.
Скатные крыши – это практичные конструкции. Атмосферные осадки не скапливаются на их поверхности, так как дождевая вода и снег свободно сходят по скату в водоотвод.
Этот вид крыш очень популярен при возведении индивидуальных домов и коттеджей.
В зависимости от конструкции каркасного элемента скатные крыши имеют следующие формы:
- односкатная;
- двускатная, или щипцовая;
- вальмовая;
- шатровая;
- полувальмовая;
- многощипцовая;
- мансардная и другие.
Наиболее популярным видом защитных конструкций при строительстве жилых построек считается двускатная крыша.
Она отличается лёгкостью создания и экономическим
фактором, так как при возведении данной конструкции обрезки и другие отходы кровельного материала практически отсутствуют. Ещё наши предки возводили двускатные крыши на домах, которые служили
не одному поколению семей.
Типы двускатных крыш
Двускатные конструкции бывают трёх типов:
- симметричная;
- с разными углами наклона скатов;
- ломаная щипцовая (мансардная).
Все эти типы отличаются друг от друга не только формой, но и площадью чердачного помещения, которое можно использовать в качестве дополнительного пространства для хранения вещей и прочих хозяйственных целей.
Также можно сделать мансарду – комнату для проживания кого-то из членов семьи. Обустройство кровли в этом случае будет иметь свои особенности, так как необходимо
Чтобы понять, какой конструкции отдать предпочтение, необходимо рассмотреть каждый тип в отдельности.
Симметричная двускатная крыша
Это наиболее распространённый
вариант двускатной крыши при строительстве индивидуальных жилых домов и коттеджей.
Симметрия помогает сделать нагрузки на стены и мауэрлат равномерными.
При такой форме конструкции стропила прогибаться не будут, а подпорки можно устанавливать в любом месте.
Отлично подходит для такой конструкции в качестве кровли – надёжный и прочный материал, который хорошо противостоит ветру и атмосферным невзгодам.
Двускатная крыша с разными углами наклона скатов
Если угол одного ската сделать более 45 градусов,
тогда под крышей можно обустроить
дополнительное жилое
помещение.
При возведении асимметричной двускатной крыши необходимо произвести правильные на стены и основание дома в такой конструкции будет распределяться неравномерно.
Кроме того, от угла наклона зависит длина ската, что следует учитывать при выборе кровельного покрытия. Например, профнастил не рекомендуется использовать на крышах, у которых длина скатов превышает 12 м.
Важно! При угле наклона ската в 45 градусов вес снега можно не учитывать, так как снежный покров будет самостоятельно спадать с крыши под своей тяжестью.
Ломаная щипцовая, или мансардная крыша
Благодаря такой конструкции можно сделать полноценный второй
этаж крыши с большими окнами и просторными комнатами.
В этом случае линия излома крыши должна проходить на высоте не менее 2,8 м.
Такой вид крыши существенно отличается от обычной симметричной или асимметричной крыши, и не только в визуальном плане.
В качестве кровельного покрытия используются и другие материалы.
Обратите внимание! Расчёты при создании такой крыши будут сложными, поэтому лучше обратиться к специалистам, которые смогут рассчитать расположение стропил и других элементов данной конструкции.
Кроме того, двускатные крыши могут быть частью разнообразных комбинаций. Например, многощипцовая крыша состоит из большого количества:
- ендов;
- фронтонов;
- рёбер;
- щипцов.
Ещё одна комбинация такого вида конструкции – полувальмовая крыша. Это не только красивое, но и практичное решение, благодаря которому можно получить просторную мансарду и долговечную крышу.
Варианты стропильной системы
Стропильная система – это основа
любой крыши. Она будет нести все нагрузки, поэтому необходимо делать правильные расчёты
перед началом работ.
Прежде всего и скатов будущей крыши.
Учитываются вес кровли, обрешётки, снеговая и ветровая нагрузки.
Может быть разных типов, которые различаются расположением подпорных элементов, а также крепежей.
Висячие стропила
Данный вид стропильной системы используется, когда необходимо сделать лёгкую
конструкцию крыши.
Это может понадобиться, если в доме нет капитальных перегородок, а стропила будут опираться только на боковые стены.
Расстояние между стенами должно быть не менее 6 метров и не больше 14 метров.
Висячие стропила дают большую нагрузку на стены. Для её снижения применяются различные соединительные элементы по горизонтали и диагонали. С их помощью стропила скрепляются между собой. К таким соединительным элементам можно отнести:
- затяжки;
- подкосы;
- бабка;
- ригель.
Наслонные стропила
Наслонная стропильная система используется, когда внутри дома есть капитальные
стены.
Монтаж таких стропил намного проще по сравнению с предыдущим вариантом.
Основной опорной конструкции точкой будет коньковый прогон.
Перед началом монтажа стропильной системы необходимо на стены уложить гидроизоляцию и установить мауэрлат.
Конструкция двускатной крыши
При возведении двускатной крыши сначала необходимо уложить балки перекрытия.
Материал для балок выбирают с учётом дальнейшего использования чердака.
Если в нём планируется сделать помещение для хозяйственных нужд, тогда используют обычные доски.
Для устройства мансардной комнаты понадобится толстый брус, который будет упираться на несущие стены.
Балки крепятся между собой при помощи гвоздей.
Стропильная система – это несущий элемент крыши в виде каркаса, который крепится на перекрытии. Монтаж стропил должен быть грамотным, так как от этого зависит надёжность всей конструкции.
- Мауэрлат – это «фундамент» крыши, и его часто устанавливают по всей длине несущей конструкции.
- Коньковый прогон крепится на несущие стойки в строго горизонтальном положении. Этот важный несущий элемент должен будет держать вес не только кровли, но и снега, который может скапливаться на крыше зимой.
- Обрешётка выполняется из бруска размером 40 х 40 или 50 х 50. Элементы обрешетки крепятся между собой при помощи гвоздей.
- Установка прогонов и стропил требует проведения тщательных расчётов, ведь погрешности в данном случае недопустимы.
Обрешётка и, соответственно, кровля будут держаться хорошо и служить долго лишь в том случае, если монтаж всех систем выполнен чётко и правильно.
Совет: Не стоит экономить на материале для стропил. Они должны быть сделаны из ровных досок прямоугольного сечения, без трещин, плесени и других признаков порчи.
Преимущества двускатной крыши
К достоинствам
такого вида крыши можно отнести:
- Практичность. Если чердачное помещение сделать достаточно просторным, тогда в нём можно устроить мансарду или полноценный чердак для хозяйственных вещей.
- На чердаке или в мансарде можно устанавливать и кондиционирования.
- Дождевая вода и снег прекрасно будут сходить с наклонной плоскости такого вида крыши.
- Оригинальный внешний вид. При строительстве можно выбрать схему возведения крыши как с одинаковыми, так и с разными углами наклона.
- Возведение двускатной конструкции не требует применения сложнейших технологических решений.
- Не требует больших денежных затрат во время проведения ремонтных работ.
- Даже неопытный домашний мастер сможет своими руками выполнить возведение такой крыши.
- Данный вид конструкции подходит по стилю любой форме основания.
- Воплощение любых дизайнерских идей в оформление конструкции: выпуклые или вогнутые скаты, различные декоративные элементы, оригинальные башни, арки .
Двускатная крыша, выполненная своими руками, – это отличный выбор для человека, который хочет построить долговечный и практичный дом. Ведь у такой конструкции множество преимуществ и полностью отсутствуют недостатки.
О возведении двускатной крыши, установке мауэрлата и креплении балок смотрите в видео:
Двускатной называется крыша, образованная двумя наклонными поверхностями. Они направлены встречно друг другу, а пересечение соединяется одним коньком параллельно длинной стороне дома. Двускатная крыша с разными скатами – это разновидность конструкции. От традиционного симметричного исполнения ее отличают в первую очередь геометрические параметры, а уже потом – специфические особенности.
Основы геометрии
Чтобы понять, как устроена такая крыша, нужно рассмотреть эти свойства и сравнить фото двух типов конструкций. Так как речь идет именно о двускатной разновидности, в профильном разрезе такая форма всегда образует треугольник. Верхний потолок здания является основанием фигуры и служит опорной поверхностью конструкции. Скаты крыши – это боковые стороны треугольника.
Рассматривая симметричную крышу (первое фото), можно увидеть, что наклонные поверхности равны по длине и находятся под одним и тем же углом к основанию треугольника. Конек, скрывающий пересечение склонов, располагается точно по центру здания и проходит через ось симметрии. Разноскатная конструкция характеризуется разной длиной скатов и отличающимися углами при основании (второе фото). Такая концепция – результат геометрического преобразования. Между элементами треугольника существует пропорциональная зависимость. Если изменить один, преобразуются и все остальные.
Фото №1 — двускатная крыша с одинаковыми скатами
Исходя из этой зависимости, у рассматриваемой конструкции крыши выделяют два основных параметра: длину скатов и уклон. Используя такое название, последнее значение было бы правильно рассчитывать в процентах. Для этого необходимо вычислить тангенс угла при основании крыши, умноженный на 100%. Тем не менее, для удобства и быстрого понимания в качестве единицы измерения используют чаще всего градусы. Таким образом, каждый скат у асимметричной крыши характеризуется отдельными длиной и уклоном.
Фото № 2 — конструкция крыши с разными скатами
Зачем нужны разные скаты
Такой вопрос задаст начинающий строитель. Выбор конструкции основывается на двух направлениях: дизайн и эксплуатационные свойства.
Внешний вид крыши важен с самого начала для того, кто хочет сделать здание красивым, неповторимым с эстетической точки зрения. Симметрия во всем часто надоедает, а многие современные тенденции в сфере дизайна полагаются на ломку стереотипов и уход от правильных геометрических форм.
Именно поэтому в таком плане выделяется конструкция с разными скатами. Возможность играть размерами и углами даже в классическом треугольнике позволяет строить оригинальные и интересные в исполнении крыши. Вариативность дает шанс выделить здание на фоне других, сделать его более заметным. Все потому что именно крыша является основным элементом, формирующим внешний вид строения.
Влияние погодных условий на расчет конструкции
Технологические особенности исходят из тех же геометрических параметров. От уклона ската зависит то, как конструкция будет переживать погодные условия. Именно по климатическим данным определяют значение угла, которое обеспечит надежность и долговечность крыши. Разумным шагом при планировке становится изучение розы ветров за последние 2-3 года в располагаемой местности.
По ней можно судить о силе ветра и его самом частом направлении. Со стороны крыши, откуда порывы приходят в большинстве случаев, рекомендуется устанавливать скат с меньшим углом наклона. Это снизит нагрузку на несущую конструкцию, а также уменьшит шум, создаваемый вибрацией кровли.
На расчет скатов влияют осадки. В сухих и теплых районах углы могут быть наименьшими, а длины – самыми большими. Местность же с обильными осадками требует от конструкции более крутых скатов, чтобы вся влага и твердые осадки как можно быстрее покидали кровлю, не застаивались и не создавали излишних нагрузок. Диапазоны углов крыши широко колеблются: от 11º до 70º.
Организация пространства
Увеличение уклона кровли позволяет выгодно использовать место на чердаке. С таким подходом под крышей можно устроить вместительную кладовую, удобную комнату или просторную мансарду. Нередко одна кровельная поверхность перекрывает сразу два этажных пролета. Это как раз тот случай, когда скаты очевидно различаются по длине. Также, становится возможным обустройство террасы, козырьком которой будет продолжение одного из скатов.
К распространенным методам увеличения площади относится применение ломаных конструкций, когда один из скатов, не доходя до основания, меняет угол наклона. Однозначно, такие изощрения несут в себе затраты на дополнительные стройматериалы и выполнение сложных работ.
Материал конструкции
Кровля крыши держится на стропильной системе. В качестве материала для конструкции испокон веков традиционно используют древесину, но может быть металл или железобетон. Первая лидирует благодаря возможности точной обработки, прочностью и оптимальным весом каркаса. Для возведения конструкции выбирают определенные породы древесины:
- Универсальной является сосна. Хвойная порода прочна, смоляниста, что снижает риск гниения. Ствол дерева прямой и легкий. Невысокая стоимость соснового бруса объясняется его широким распространением.
- Лиственница долговечна.
- Ель так же прочна, но больше подвержена влиянию влаги.
- Мощный дуб применим для ответственных элементов, например, мауэрлата. Его легко обрабатывать. Материал дорогой по сравнению с другими породами.
- Осина упруга, но часто встречается с гнилой сердцевиной, что ограничивает область ее применения
- Бук прочен, служит много лет, но с трудом поддается обработке.
Используя древесину в строительстве двускатных крыш с разными скатами, настоятельно рекомендуется применять только хвойные или только лиственные породы для всех элементов каркаса.
Металл, как и железобетон, в основе создания несущей конструкции выигрывает только для крупных строительных объектов, где разноскатные крыши встречаются редко. Один цельный пролет может достигать 2-3 десятков метров. В остальном он намного уступает древесине: дорогой, сложно обрабатывается, пропускает холод, накапливает конденсат.
Устройство каркаса и правильный расчет
При расчете разноскатной конструкции учитываются климатические условия, ветровые усилия, вес кровли. Последнее немаловажно: слой покрытия создает постоянную нагрузку на опоры каркаса. Большой вес, например, имеет керамическая черепица, мягкая кровля гораздо легче. В сочетании все эти факторы формируют общие требования к стропильной системе крыши и определяют такие параметры, как шаг стропил, количество элементов, толщина бруса и материал каркаса.
Чертеж двускатной конструкции позволяет понять, из каких элементов состоит несущая конструкция:
- Крепление стропил к зданию производится с помощью мауэрлата – прочной рамы, укладываемой к боковым несущим стенам из кирпича, блоков. С внешней стороны строения рекомендуется обложить этот элемент каркаса дополнительным кирпичным рядом для надежной фиксации.
- Коньковый прогон – вторая опора скатов. Он устанавливается на верхние углы фронтонов.
- Боковые прогоны крепятся параллельно коньку крыши. Вместе с центральным брусом их выводят чуть дальше фронтона с целью снижения нагрузки.
- Стропила – опоры для кровли. Они служат соединением конька и несущих стен. Для усиления противоположные стропила соединяются специальными стяжками из дерева или металла. Сборка элементов крыши производится двумя способами: висячим и наслонным. Первый характеризуется тем, что встречные стропила удерживают друг друга прочным соединением, нагрузка крыши является распирающей. Наслонная конструкция включает в себя дополнительные центральные опоры, соединяющие лежень и коньковый брус. Такое устройство используется при наличии внутренних несущих стен. Наличие разных скатов подразумевает установку между стропилами и другими брусами дополнительных стяжек, регулирующих нагрузку.
Двускатная крыша с асиметричными поверхностями – смелый шаг строителя собственного дома. Это возможность благоустроить свое жилище капитальной крышей с эффективным использованием пространства.