Двускатная крыша и ее особенности
Крыша представляет собой одну или несколько плоскостей, накрытых кровлей и предназначенных для отсечки внешних погодных или атмосферных проявлений. Каждая плоскость называется скатом, поэтому двускатная крыша по определению имеет две защитные плоскости. Они могут быть симметричными или асимметричными, иметь одинаковый или разный угол наклона. Конфигурация обусловлена замыслом архитектора, особенностями климата в регионе, наличием сильных ветров и т.д. Наиболее распространены симметричные двускатные конструкции, так как они создают равномерную нагрузку на стены и фундамент.
Угол наклона скатов
Плоскости крыши обязательно должны иметь уклон, обеспечивающий сход снега или воды. Величина угла — расчетный показатель, она не может быть выбрана произвольно. Факторы, влияющие на выбор уклона:
- Количество снега, выпадающего в зимнее время, характерное для данного региона.
- Количество дождей, их сила и продолжительность.
- Преобладающие ветра, их сила и продолжительность, возможность шквалистых порывов или ураганных значений.
Расчёт нагрузки на стропильную систему двускатной кровли
Стропильная система испытывает определённые нагрузки, которые можно разделить на два вида.
Постоянные нагрузки, действующие независимо от любых других факторов. Их величина определяется конструкцией кровельного пирога и состоит из веса гидроизолирующих и парозащитных плёнок, утеплителя, доборных элементов, крепежа и любых других элементов кровельного покрытия, включая финишное. На практике средний вес всех составляющих кровли дома составляет порядка 40–45 кг/м2. Более точно эту величину можно вычислить, просуммировав значения удельной нагрузки каждого используемого материала, которые можно взять из справочных таблиц. Рассчитывая вес кровли, рекомендуется заложить запас прочности величиной в 10%.
Переменные нагрузки. К таковым относятся воздействия ветра и снега в зависимости от их интенсивности. По сути, кровля дома представляет собой парус, воспринимающие нагрузку от ветра. Сила непосредственного воздействия на кровлю по нормали зависит от угла наклона ската — чем он меньше, тем ниже нагрузка. Одновременно на подветренном скате возникают завихрения, и появляется нагрузка на крышу с обратным вектором воздействия. При ураганных ветрах усилие на отрыв может достигать 630 кг/м2. К переменным нагрузкам относятся и снеговые воздействия. Нужно заметить, что они также имеют чётко выраженные региональные показатели.
Очевидно, что тщательный расчёт нагрузок от снега и ветра с учётом местных климатических условий жизненно необходим при выборе конструкции и материалов кровли. Эти нагрузки можно определить по карте, составленной на основании СНиП 2.01.07–85.
По карте можно определить величину ветровой и снеговой нагрузки в регионе строительства
Отмеченные на картах значения снеговой и ветровой нагрузки для каждого района называются нормативным. Для того чтобы получить расчётную снеговую нагрузку, нормативную величину нужно умножить на специальный коэффициент, который учитывает угол наклона крыши. Этот коэффициент равен:
- 1 при уклоне менее 25o;
- 0,7 при угле наклона от 25 до 60o;
- 0 для более крутых скатов.
Расчётная ветровая нагрузка определяется умножением нормативного значения на коэффициент, учитывающий высоту здания и тип местности, в которой ведётся строительство.
| Высота здания, м | |||
| Зона | 5 | 5–10 | 10–20 |
| А (побережья водоёмов и другие открытые участки, территории без лесных массивов (степи, тундра и пр.) | 0,75 | 1 | 1,25 |
| B (участки с лесом, городскими домами и другими препятствиями для ветра (в том числе рельефными складками) высотой от 10 м) | 0,5 | 0,65 | 0,85 |
| C (плотно застроенный городской массив, в котором средняя высота зданий составляет 25 м) | 0,4 | 0,4 | 0,55 |
Удельную нагрузку наиболее популярных кровельных материалов можно взять из следующей таблицы.
Таблица: весовые показатели некоторых материалов для крыши
| Наименование кровельного материала | Масса 1 м2, кг |
| Пролимерно-битумная мягкая черепица | 7–8 |
| Рулонно-битумные полимерные кровли | 4–8 |
| Металлочерепица | 4–6 |
| Ондулин | 3–4 |
| Лист профилированный, фальцевая кровля | 4–6 |
| Черепица цементно-песчаная | 40–50 |
| Черепица керамическая | 35–40 |
| Шифер | 10–14 |
| Сланцевые материалы | 40–50 |
| Медные листовые материалы | 8 |
Учитывать особенности воздействия разных видов нагрузок можно только в совокупности, поэтому расчёты подобного характера нужно доверить опытному специалисту.
Дом с двускатной крышой: проект +Фото — стропила до расчета цены
Часто при возведении крыши людям приходится делать довольно сложный выбор – какой вариант предпочесть.
Дело в том, что современные технологии предоставляют возможность такого выбора, позволяя в достаточно короткие сроки монтировать кровлю любого вида. В России более популярными всегда были двускатные стропильные крыши.
Раздумывая над тем, какая конструкция больше подходит, домовладелец отталкивается от многих факторов: ее функциональности, надежности и долговечности, способности предотвращать попадание осадков внутрь здания.
Возможно, этому поспособствовали особенности климатических условий нашего отечества.
Зимой на таких кровлях собирается гораздо меньше снега, ведь он скатывается с поверхности, уменьшая нагрузки на конструкцию.
Число скатов никоим образом не влияет на параметры дома, поэтому конкретный выбор зависит от предпочтений владельцев.
Двускатная крыша стропильной системы достаточно легко монтируется, она прочна и надежна в эксплуатации. Ее строение позволяет использовать множество самых разных материалов в качестве кровельных: от привычного, всем известного шифера, до модной металлочерепицы.
Виды конструкций
Правила и особенности монтажа данной конструкции зависят от выбранной разновидности.
Виды стропильной системы двухскатной крыши:
- Симметричная. Она считается простой, поэтому встречается наиболее часто. Может создаваться такая стропильная система двухскатной крыши своими руками, так как надо пользоваться только стандартными элементами. Если установка будет выполнена правильно, то гарантируется получение прочной и долговечной конструкции. В ней присутствует симметрия, поэтому все нагрузки распределяются равномерно по мауэрлату и несущим стенам строения. При грамотном определении сечения бруса обеспечивается получение запаса прочности крыши. Стропила не будут пригибаться, а также допускается в разных участках конструкции устанавливать подпорки и распорки.
- Ассиметричная. Здесь один угол обладает наклоном больше 45 градусов. Такое устройство позволяет снизить площадь жилой недвижимости, которая остается неиспользованной во время проживания. Такое устройство считается достаточно сложным, так как за счет наличия асимметрии нагрузки распределяются неравномерно. Поэтому прежде, чем построить такую крышу, следует выполнить точные расчеты.
- Ломаная. В ней излом может располагаться снаружи или внутри. Используется этот вариант при необходимости получить второй этаж, располагающийся под крышей, подробнее читайте: мансардная ломаная крыша. Сложности в процессе создания такой конструкции заключаются в необходимости осуществлять трудные и специфические расчеты.
Все варианты обладают своими особенностями, поэтому предварительно оцениваются их характеристики. Если планируется монтаж стропильной системы двухскатной крыши своими руками, то выбирается простая симметричная конструкция.
Важно! Основой для получения идеального результата являются грамотные расчеты, причем если они будут неправильными, то крыша не будет надежной и долговечной, а также будет опасно проживать в таком доме
Основные элементы, из которых состоит каркас двухскатной крыши
Стропильная система двухскатной крыши под строительство дома из бруса состоит из: стропильной ноги, мауэрлат, кобылки, конька, подкосов, стоек и обрешетки. Для того, чтобы собрать крышу своими руками, нужно представлять конструкцию полностью. Подробнее о каждом элементе поговорим ниже.
Мауэрлат
Мауэрлат в каркасе двухскатной крыши
Мауэрлат- это основная несущая часть конструкции каркаса двускатной крыши. Состоит она из бруса, располагающегося по всему периметру дома, на несущих стенах. Под строительство дома из клееного бруса или другого вида пиломатериалов крепится при помощи привязки и металлических скоб.
Через мауэрлат нагрузка со всей стропильной системы переходит на несущие стены дома. Размер мауэрлата для деревянного дома подойдет 100х100 мм или 150х150 мм. Используют для этого узла хвойные породы древесины. Перед укладкой брус обрабатывают антисептиком и гидроизолируют при помощи битумной ленты.
Стропильная нога
Из стропильных ног собирается основной контур будущей крыши. Для каркаса крыши деревянного дома используют материал сечением 50х150 или 100х150 мм. Укладываются стропильные ноги в форме треугольника. На стропильных ногах держится вся система, и от качества материала зависит, выдержит ли крыша ветровые и снежные нагрузки.
Вес всей конструкции крыши через ноги передается на мауэрлат. Стропильные ноги монтируют с шагом 60-120 см, в зависимости от тяжести и крепления будущей кровли. Чем она тяжелее, тем чаще шаг монтажа ног стропильной системы.
Конек
Конек — это соединительная балка двух стропильных частей ската в верхней части. Он монтируется строго горизонтально на соединении ног.
Для деревянной двускатной крыши в качестве конька используют брус сечением 100х100 мм. Его предварительно обрабатывают антисептиком.
Кобылка
Кобылка в стропильной системе
Кобылка — это элемент, который играет роль свеса крыши. Эту часть крепят к стропильной ноге, если ее длины не хватит для формирования свеса минимум 200 мм. Если стропильной ноги хватит, то можно не монтировать кобылку.
Для монтажа используются доски меньшего размера и сечения, чем ноги. Кобылка делает монтаж каркаса проще, так как балки для ног уже не нужны большой длины. Если крыша собирается своими руками, то специалисты рекомендуют выбрать именно такой вариант.
Лежень
Это брус, который располагают на внутренних несущих стенах сруба горизонтально. На лежень приходиться основная нагрузка от стоек стропильной системы, а он передает ее несущей стене.
В монтаже используется материал сечением в 100х100-150х150 мм.
Стойки
Стойки крепятся вертикально от конька к внутренней несущей стене. Для их изготовления используют материал сечением 100х100-150х150 мм после расчетов. В стропильной системе они играют роль перераспределения нагрузки от конька к несущей стене.
Затяжки
Затяжки, соединенные с ногами каркаса, имеют форму треугольника. Это крепежный элемент в системе. Именно благодаря затяжкам ноги не разбегаются в разные стороны под давлением конструкции и кровли.
Подкосы
Подкосы состоят из кусочков досок, монтированных под углом. С помощью подкосов нагрузка от стропильных ног перераспределяется к несущим стенам. В соединении с затяжками подкосы образуют фермы. Ферма состоит из нескольких подкосов и одной затяжки. Используют фермы для передачи нагрузки, если пролеты слишком большие.
Обрешетка
Устройство обрешетки крыши
Если кровля будет рулонная, например битумная, то вместо досок в качестве обрешетки используют листы фанеры или OSB. Так подложка под кровлю приобретает жесткую и ровную поверхность, по которой легко раскатать тот же рубероид.
Все перечисленные части каркаса двухскатной конструкции перед монтажом просушивают и обрабатывают антисептическими пропитками, делать это можно своими руками. В противном случае стропильная система быстро загниет.
Строительство кровли
После произведения расчетов и приобретения необходимых частей, выполняется установка мауэрлата. После этого создается обрешетка. Элемент является основой для крыши, возведенной своими руками, делается из сосны или другой хвойной древесины. Материал прочный и легкий, способный раскидать вес всех элементов по всей плоскости. Размещается вдоль кровельных скатов, между стропильными ногами, верхом стенок. Мауэрлат
Чтобы элемент прослужил дольше, необходима изоляционная прослойка между стенкой и ним. Подойдет для этого рубероид. Закрепляться мауэрлат может с помощью любых элементов крепежа, которые будут удобны. Для возведения кровли необходимо следовать плану:
Закрепление стропил. Если используются висячие, собирать их необходимо заранее, используя крепежные элементы для придания жесткости данной части. Сначала делаются крайние элементы, после внутренние. При наслонной системе создается вначале лежень, где установятся опоры. Если длина элементов недостаточная, можно добавить ее с помощью установки кобылок.
Установка обрешетки
Использовать для возведения можно любые материалы, но важно избавиться от коры с досок, чтобы увеличить срок службы элементов. Если планируется использовать мягкую кровлю, обрешетка делается сплошной
Здесь требуется жесткая основа, чтобы не было деформации при эксплуатации. Сплошная обрешетка
Решетчатая. Делается при использовании жестких видов покрытия: шифера, металлочерепицы. Решетчатая система
Укладка кровли. Материалов покрытия множество, каждый из них предполагает использование разных методов покрытия. Не стоит пренебрегать рекомендациями производителя материала
Важно делать небольшой нахлест между элементами. Структура не должна быть нарушена, чтобы не возникло протечек
Не стоит забывать, что надежная крыша, возведенная своими руками – гарантия сохранности имущества в доме. Не стоит пренебрежительно относиться к ее возведению, чтобы потом не пришлось производить сложный ремонт.
Как проводится расчет стропильной системы
Чтобы правильно определить параметры элементов, входящих в состав стропильной конструкции двухскатной крыши, необходимо понять, каким нагрузкам придется противостоять. Обычно выделяют три вида факторов, требующих обязательного учета – это постоянное, переменное и особое воздействие на стропильную систему.
Определение постоянных нагрузок
Речь идет о нагрузках, оказывающих постоянное воздействие на кровельный каркас – это вес кровли, гидроизоляционного материала, обрешетки, утеплителя, пароизоляции и прочих элементов системы. Для всех этих факторов характерно постоянство и непрерывность воздействия благодаря их фиксированному весу. Точное определение длины стропилин подразумевает проведение расчета массы кровельного пирога. Для получения конечного результата необходимо по очереди вычислить, сколько весит 1 м2 каждого слоя.
Для примера можно взять определение массы кровли, где в качестве финишного покрытия используется ондулин. Каждое из значений можно взять приблизительно, так как требований по ювелирной точности в данном случае нет. В состав кровельного пирога входит ондулин, гидроизоляция (чаще всего речь идет о полимерно-битумных составах), утеплитель (в этом случае – базальтовая вата) и обрешетка, сделанная из досок толщиной 25 мм.
Вес отдельно 1 м2 каждого слоя:
- кровельный материал – 3,5 кг;
- гидроизоляция – 5 кг;
- утеплитель – 10 кг;
- обрешетка – 14 кг.
Суммировав все эти показатели, получают общее значение: 3.5 + 5 + 10 + 14 = 32,5. Для того чтобы гарантировать прочность конструкции, к полученной сумме рекомендуется добавить 10%. Согласно рекомендациям профессиональных мастеров, при выборе материалов для кровельного пирога желательно не превышать уровень общей нагрузки в 50 кг/м2.
Расчет переменных нагрузок
Под переменными понимается сезонный тип нагрузок на крышу. Яркий пример – выпадение снега зимой, когда скапливающиеся на кровельной поверхности массы создают на нее дополнительную нагрузку. Для ее расчета существуют специальные карты с указанием средней массы выпадения снега для каждого региона страны. Весной, после повышения температуры, наблюдается снижение давления. К числу переменных относят и ветровую нагрузку, так как для этого погодного явления также характерна нестабильность воздействия. Для ее определения используется специальная формула с поправочными коэффициентами каждого из регионов.
Угол наклона
Расчет подходящего угла наклона двухскатной крыши во многом зависит от того, какой кровельный материал используется: у каждого из них имеются свои эксплуатационные характеристики. При использовании мягкого покрытия наклон скатов должен находиться в пределах 5-20 градусов. Более жесткое покрытие из шифера, металлочерепицы или профнастила желательно укладывать под углом 20-45 градусов.
Еще один важный фактор при определении степени крутизны скатов – климатические особенности региона. К примеру, если в местности, где постоянно дует сильный ветер соорудить кровлю большой высоты, в случае урагана ее может попросту сорвать. А вот если речь идет об обильных дождях и снегопадах, то чем круче скаты, тем быстрее с них будет сходить влага. Наиболее удобным во всех отношениях считается классический угол 45 градусов.
Шаг и длина стропилин
Стропильные ноги на двускатных крышах обычно размещаются на расстоянии 60-100 см друг от друга. На это влияют характеристики кровельного материала и общая масса конструкции крыши. Далее для определения количества стропилин производят деление размера ската на промежуток между стропильными парами, добавляя к полученному результату единицу. Для расчета длины стропил для крыши существуют специальные онлайн-калькуляторы. Также это можно сделать вручную, применив теорему Пифагора: искомый элемент в таком случае выступает гипотенузой прямоугольного треугольника. Ее длина определяется соотношением между катетом и косинусом противоположного угла.
Сечение стропил
Для возможности адекватного расчета этого параметра и определялась совокупная нагрузка на стропильную конструкцию. По мере ее возрастания сечение стропилин приходится брать больше. Толщина бруса в какой-то мере зависит от шага и длины стропильной ноги. Специально для этого разработаны таблицы, дающие возможность провести быстрый расчет сечения, ориентируясь на длину и шаг монтажа. В учет необходимо взять материал изготовления (разные породы дерева имеют разную прочность) и тип используемых элементов (уровень сопротивления нагрузкам у бревна, бруса и клееного бруса различается).
План и чертежи двускатной кровли
Сложно представить постройку без надежной крыши над ней. Любая кровля является основой, главным гарантом неприкосновенности вещей в доме, сохранности имущества. Она является главным защитником от дождя и снега, ветра. После ее возведения можно переходить на следующий этап, подразумевающий внутренние работы. Сделав эту часть ненадежной, не приходится говорить о полноценном жилище. Двухскатная крыша, возведенная своими руками, является вариантом, наиболее простым и функциональным среди других видов кровли. 
Части крыши
Существует несколько вариантов крыш, одна из которых – двускатная. Для возведения не потребуется много таланта, так как данный тип кровли является самым простым. Состоит элемент жилища из частей, указанных на рисунке: » alt=»»> Состоит конструкция из следующих частей: Конек. Верхняя часть, которая соединит 2 ската. Стойка. Установка, служащая для перераспределения веса от верха к низу кровли. Делать ее необходимо из качественных материалов. Лежень. Брус, расположенный горизонтально. Соединяет стойку и несущую стену.
Вид кровли изнутри 
Начало конька
Начало конька Подкосы. Эти доски закрепляются под небольшим углом. Служат для перераспределения веса от стропил к несущим элементам внизу.
» alt=»»> Стропильная нога. Эти элементы образуют видимый контур в форме треугольника. Служат для удерживания кровельного покрытия. Чем оно будет тяжелей, тем чаще необходимо прокладывать стропила. Кобылки. Доски, которые удлиняют стропила. Необходимы для создания свеса с двускатной крыши, по строительным нормам который должен быть не меньше 0,5 м.
Простая двускатная кровля 
Кобылки в схематическом виде
Различие между стропилами План кровли двухскатной крыши и чертеж вполне реально выполнить своими силами. Сконструировать все элементы можно несколькими способами. Различие составляет стропильная система, используемая для возведения. Бывают следующие виды стропил:
- Наслонные. Здесь необходима установка дополнительных опорных балок, располагаемых посередине несущих стен. Стропила часть нагрузки будут отдавать внутренним устройствам, чтобы облегчить вес. Используется тип стропил, если крыша, возведенная своими руками, тяжелая, при больших площадях жилища, существенных расстояниях до стен (более 10 метров).
Виды стропильных систем
Висячие. Опорой для них служит только боковое перекрытие. При возведении таких систем, необходимо делать затяжки, чтобы убрать распирание балок другими материалами. Делать их допустимо как сверху, так и снизу. Стоит учитывать, что при монтаже верхних затяжек, делается отступ не более полуметра.
Системы используются во многих жилищах, качество у обеих достаточное для комфортного пользования. При возведении мансардной крыши, используются совместно. В таком случае комбинируется висячий и наклонный тип стропил. Стоит создать чертежи стропил, которые покажут расположение каждого элемента крыши, возведенной своими руками, чтобы не было непонятных моментов. Он поможет рассчитать количество необходимых материалов. Любой элемент дома необходимо создавать, понимая, как все это будет выглядеть в результате. Для наглядности создается чертеж, а чтобы все легло идеально, заранее рассчитывается. В плане учитывается длина кровли по коньку, длина скатов, отдельно показывается длина отвесов. Определяется угол наклона кровли. Определение угла производится с учетом следующих моментов:
- При сильных ветрах в зоне строительства, угол делается около 10-12о, чтобы кровля не была сорвана.
- При значительных зимних осадках, уклон производится в пределах 30-40о. снег будет легко съезжать с покрытия. Сложностей при расчетах не возникает никаких, но если кровля делается со сложной формой, это затруднит подсчет требуемых величин.
Монтаж стропильной системы дома
Чтобы построить крышу дома своими руками, требуется выполнить все работы в определенном порядке. Установка элементов не вызывает затруднений, но нужно контролировать качество узлов и соединений. Самыми важными участками становятся:
- крепление мауэрлата к стене;
- крепление стропил к мауэрлату;
- скрепление стропил между собой.
Основные этапы возведения двускатной крыши
Чтобы правильно построить кровлю своими руками работу стоит выполнять в следующем порядке:
- установка мауэрлата;
- монтаж стропил под проектным углом;
- скрепление ног в верхней части;
- раскрепление несущих конструкций с помощью стоек, подкосов и схваток;
- монтаж контробрешетки, обрешетки, гидроизоляции;
- утепление кровельной системы своими руками;
- установка нижней обрешетки, монтаж кровельного покрытия.
Далее стоит рассмотреть основные узлы стропильной системы, чтобы установка была выполнена с соблюдением технологии.
Крепление мауэрлата к стене
При установке своими руками важно понять, куда укладывать мауэрлат. Брус сечением 150х150 мм или 200х200 мм устанавливают на внутреннюю грань наружных стен
При этом важно обеспечить достаточную теплоизоляцию такого участка. Наружную часть ограждения на этом участке можно выполнить из того же материала, что и стены.
При этом укладку выполняют под углом равным уклону скатов. Второй вариант — пространство заливают керамзитобетоном. Эти способов актуальны для каменных домов (кирпич, пенобетон, керамзитобетон и тому подобное). Если планируется построить каркасный или деревянный дом в качестве мауэрлата будет выступать верхняя обвязка или венец стены.
Выполнить работу можно несколькими способами:
- Закрепление на скобы. Для этого в предпоследнем ряду кладки устанавливают деревянные бруски, к которым будет крепиться нижняя часть скоб, а верхняя заводится в мауэрлат. Деревянные пробки обязательно пропитываются антисептиком.
- Закрепление на проволоку. Чтобы выполнить такой вариант потребуется заложить проволоку толщиной 3-4 мм в кладку стен или монолитный пояс, длина ее должна быть такой, чтобы обернуть брус и закрутить катанку.
- Крепление на болты или шпильки. Варианты похожи, но первый обеспечивает большую надежность. Крепежные детали закладываются в монолитный пояс. После этого брус укладывается на шпильки или болты. Чтобы изготовить отверстия под них в нужных местах, по мауэрлату легонько постукивают. Образовавшиеся углубления и будут местами для просверливания отверстий. После их подготовки выполняют окончательную установку бруса в проектное положение и затягивают гайками.
При строительстве дома также важно знать способ наращивания мауэрлата. Стандартные размеры пиломатериала — 6 м, а стены могут быть большей длины
Чтобы соединить два элемента по длине потребуется выполнить прямой замок. Для этого у одного элемента выпиливают нижнюю часть, а другого верхнюю. Скрепление выполняют болтами. Выполнять срез под углом в этом случае не рекомендуется. С помощью прямого запила делаются и угловые соединения.
Выбор способа крепления мауэрлата во многом зависит от материала стен, точнее от его прочности. Для легких бетонов обязательным мероприятием станет заливка монолитного пояса по периметру.
Крепление стропил к мауэрлату
Существует два наиболее распространенных варианта выполнения работ своими руками при постройке дома:
- с запилом;
- без запила.
В обоих случаях дополнительно стропила закрепляют металлическими уголками с обеих сторон. При использовании системы с запилом, потребуется обработать брус под углом, соответствующим наклону кровли дома. При установке без запила необходимо подготовить своими руками опорный брус, который не позволит элементу системы смещаться поперек мауэрлата. В качестве дополнительной фиксации забивают гвозди и заводят скрутку из проволоки от ноги к стене (можно выполнять такое крепление через одну ногу).
2 вида крепления стропил к мауэрлату
Тем как будет установлена двухскатная стропиловка дома своими руками для получения подробной и наглядной информации рекомендуется ознакомиться с серией «узлы деревянных крыш жилых сельских зданий». В этом альбоме приведено большое количество вариантов закрепления всех элементов, которые помогут без ошибок выполнить монтаж.
