Если вы приняли решение построить крышу самостоятельно, вам предстоит выполнить множество расчетов. Для упрощения этой задачи в интернете существуют специальные программы-калькуляторы. Они помогут вам, вводя ваши данные, получить готовую раскладку всех элементов конструкции и список (спецификацию) основных строительных материалов, необходимых для работы.
Стропильная система двухскатной крыши
Стропильная система представляет собой одну из самых простых конструкций для крыши, часто используемых в строительстве. Для ее монтажа потребуется всего несколько элементов, а количество деталей может варьироваться в зависимости от специficики размеров кровли. Процесс может показаться достаточно простым, однако для успешного выполнения работ самостоятельно необходимы определенные знания в сфере строительства двускатной крыши. Только навыки и хорошие познания технологий позволят достичь качественного результата при монтаже.
Основные особенности конструкции можно выделить уже из названия: крыша состоит из двух скатов, каждый из которых имеет прямоугольную форму. Специалисты часто следят за тем, чтобы скаты имели одинаковые размеры, однако в современном строительстве допускаются и ассиметричные варианты, когда размеры скатов могут существенно различаться.
Скаты устанавливаются друг к другу под определенным углом, который называется наклоном. Коньковый брус — это элемент, который выполняет роль линии соприкосновения между скатами; это дополнительная деталь стропильной системы. Он представляет собой наивысшую точку на крыше, обычно именуемую коньком.
Также в конструкции можно обнаружить боковые полости между скатами — фронтоны, отличающиеся треугольной формой. После завершения монтажа крыши, боковые части обшивают различными панельными или листовыми материалами, такими как доски, ОСП (ориентированная стружечная плита), фанера и другими подобными материалами.
Стропильная система двускатной крыши
Основу конструкции скатов образуют стропильные ноги, которые также часто называют стропилами. Обычно они изготавливаются из качественных деревянных досок или брусьев, хотя существуют и металлические варианты. В рамках домостроения в основном используется именно древесина, поскольку этот материал более удобен в обработке и, как правило, более доступен по цене по сравнению с аналогичными стальными конструкциями.
Тем не менее, двускатная крыша включает не только стропила. Эта конструкция обязывает наличие дополнительных обязательных элементов, которые мы подробнее рассмотрим в следующем разделе.
Типы, элементы конструкции, чертежи
Конструкция двускатной крыши, опирающейся на стены, является исторически давним изобретением, которое практически не изменялось до сегодняшнего дня. Условно их можно разделить на два типа — прямую и ломаную.
Прямой тип более прост, он позволяет реализовать как чердачный, так и бесчердачный варианты (в этом случае в подкровельном пространстве может располагаться мансардный этаж). Прямая двускатная крыша может быть как коньковой, так и бесконьковой сборки. Первый тип конструкции подразумевает соединение стропильных ферм и укрепление их расположения с помощью конькового прогона — этого элемента, представляющего собой длинный брус, протянутый от одного фронтона до другого. Во втором случае коньковый прогон отсутствует.
Ломаная крыша, которую также называют мансардной, имеет два ската и определенный излом. Это создает больше пространства в подкровельном пространстве для размещения верхнего этажа. Однако ломаный тип требует большего количества расходных материалов и сложнее в исполнении.
Важно! Для получения качественного результата при строительстве жизненно необходимы чертежи двускатной крыши, разработанные опытными проектировщиками. В противном случае вы рискуете допустить ошибки в технологии сборки стропильной системы, что может привести к преждевременному выходу из строя отдельных элементов или всей конструкции.
Материалы для строительства
Для возведения стропильной системы, кровли, а также крепежных элементов потребуется разнообразные строительные материалы. Необходимо тщательно следить за качеством закупаемых материалов, так как от этого зависит прочность, надежность и долговечность крыши вашего дома.
Пиломатериалы
Стропильная система состоит из нескольких элементов, таких как фермы, опоры, ригели и мауэрлат. В большинстве случаев все они изготавливаются из деревянного бруса или толстых досок.
- Для стропильных ног, которые образуют фермы, используются брус или доска с сечением не менее 50×150 мм.
- Мауэрлат изготавливается из пиломатериала размером 100×100 мм, этот же размер подходит для конькового прогона и лежня — элемента, который закрепляется вдоль стены для равномерного распределения нагрузки от стропильных ног.
- Ригели, подкосы и опоры могут быть сделаны из доски толщиной не менее 40 мм и шириной от 100 мм.
Стропильная доска или брус должны иметь влажность не более 18%, не более трех сучков на погонный метр, допустимо наличие несквозных трещин. Пиломатериалы могут быть как хвойными, так и лиственными.
Кровля
Кровельные материалы предлагает рынок в большом разнообразии. Выбор зависит от предпочтений владельца, это могут быть металлочерепица, ондулин, финская мягкая кровля и другие виды материалов.
Рекомендуется выбирать кровлю заранее, так как это влияет на выбор сечения пиломатериалов стропильной системы, поскольку разные типы кровли имеют различный вес.
Крепеж
Для соединения элементов стропильной системы и крепления кровли используются метизы — болты, шпильки, саморезы. Также для надежного соединения брусьев в разных частях конструкции потребуются металлические уголки.
Формирование пирога двухскатной кровли
Слои кровельного пирога зависят от типа предполагаемого чердачного помещения. Будет ли чердак теплым или станет мансардным этажом — это ключевые факторы, определяющие количество и состав слоев.
Если планируется создание условно холодного чердака, будет достаточно утеплить только перекрытие дома.
При наличии теплого чердачного помещения или мансардного этажа необходимо утепление скатов кровли.
Утепление ската можно производить как снаружи, так и внутри чердачного помещения, но порядок монтажа слоев останется неизменным:
1. К нижней части стропил крепится сплошная подшивка (нижняя обрешетка).
2. После подшивки монтируется пароизолирующая пленка, на которую укладывается утеплитель, который заполняет все пространство между стропилами.
3. Сверху утеплителя устанавливается гидроизолирующая мембрана, фиксируемая брусками контробрешетки. Эта конструкция создает вентилируемый зазор. Поверх контробрешетки устанавливается обрешетка, на которую монтируется финишное кровельное покрытие.
Тип верхней обрешетки напрямую зависит от выбранного кровельного покрытия. Для гибких и рулонных материалов дополнительно монтируются плоскости из листов ОСП, ДВП или цементно-стружечных плит. Для шифера, штучной черепицы или металлочерепицы достаточно монтажа обрешетки с промежутками.
В итоге, пирог двухскатной кровли можно представить следующими слоями (снизу вверх):
- подшивка стропил (нижняя обрешетка);
- паробарьер;
- утеплитель;
- гидробарьер;
- контробрешетка;
- верхняя обрешетка;
- кровельный материал.
Более подробную информацию о пироге кровли можно найти в других источниках.
Выбор и расчет утеплителя требует особого подхода. Если помещение будет использоваться как жилое, и кровельное покрытие — металлочерепица, необходимо учитывать звукоизолирующие свойства утеплителя. Это поможет избежать акустического эффекта во время дождя или града.
Посмотрите подробные фоторепортажи о том, как моя бригада возводит каркасные дома.
Мы не скрываем ничего и показываем весь процесс строительства каркасного дома по шагам.
Стропильная система крыши из двух скатов
Устройство каркаса двухскатной крыши может осуществляться двумя основными способами: это либо создание системы ферм, либо применение наслонных или наклонных стропил.
Какой из способов выбрать, зависит от функционального назначения чердачного помещения. Если дом имеет холодный чердак, используют фермы, во всех других случаях применяются стропила.
При формировании стропильной системы каркасного дома двускатной крыши я применяю следующие элементы:
- обвязочный брус — мауэрлат, который может быть частью обвязки стен верхнего этажа каркасного строения;
- стропильная нога (стропило) — балка, соединяющая обвязку с коньком. Обычно это брус с минимальным сечением 150×50 мм, но окончательный выбор зависит от расчетов. Сечение будет меньше при увеличении угла наклона;
- ригели — это элемент, соединяющий парные стропильные ноги в верхней части крыши. При наличии мансардного этажа этот элемент служит основой для потолка;
- прогоны — доски, связывающие между собой стропильные ноги вдоль длины здания;
- затяжка — это тоже ригель, который соединяет парные стропильные ноги внизу, рядом с мауэрлатом. Он может служить основой для пола мансардного помещения;
- стойка (подпора) — это элемент, который устанавливается вдоль линии конька для создания опоры. При длине стропил, превышающей определенные значения, может требоваться установка дополнительной поддержки под каждую стропильную ногу, что в будущем позволит создать каркас для стен мансардного этажа;
- обрешетка, контробрешетка — необходимы для монтажа утеплителя (нижняя обрешетка) и для установки кровельного покрытия.
Как рассчитать угол
Наклон ската используется при расчетах элементов стропильной системы. Угол наклона измеряется в градусах или процентах, поэтому для его определения необходимо произвести некоторые математические действия.
Двускатная крыша в разрезе будет представлять собой равнобедренный треугольник (если скаты равны). Такое представление можно условно разделить на два прямоугольных треугольника. Одна сторона Н — это высота до уровня конька, а другая L — это половина пролета дома. Эти значения измеряются по готовым стенам и фронтону. Необходимо рассчитать длину стропила B, которую можно найти, основываясь на тригонометрических формулах.
Тангенс угла наклона относительно горизонтали:
С помощью таблицы Брадиса или инженерного калькулятора можно определить соответствующее значение угла в градусах. Например, если высота крыши составляет 3 м, а ширина дома — 9 м, то половина пролета будет 9/2=4,5 м.
Такому тангенсу соответствует угол 34°, что означает средний уклон крыши. Для расчета длины стропила можно воспользоваться функцией косинуса, применив формулу B= L / cos 34° = 4,5/0,829=5,42 м.
Дополнительная информация об угле наклона необходима также для выбора типа кровельных материалов.
Для расчета длины стропил (и проверки результата) можно воспользоваться альтернативным методом — теоремой Пифагора:
B²=H²+L²= 9+20,25=29,25, откуда B =√29,25=5,41 м — длина стропила (без учета свеса).
Для предотвращения попадания осадков на стены необходимо добавить не менее 40 см для свеса. Таким образом, минимальная длина стропил для нашего здания составит 5,81 м при угле наклона ската 34°. Для удобства можно округлить длину до 6 м, что соответствует стандартному пиломатериалу.
Виды стропильных систем
В зависимости от конструктивного решения, стропила могут быть наслонными, висячими или комбинированными. При выборе схемы необходимо учитывать размеры пролета и наличие внутренних несущих стен.
Наслонная стропильная система
Этот вид конструкции характерен тем, что стропильные ноги опираются на внешние и внутренние стены. В этой системе отсутствуют горизонтальные распирающие усилия, которые воспринимаются только капитальными опорами.
Из-за меньших напряжений в наслонной системе, её конструкция является более простой и экономичной. Мауэрлат может устанавливаться как по периметру здания (если стены недостаточно прочные), так и отдельными участками — коротышами длиной 60-70 см, расположенными в местах опирания стропил.
Для усиления системы и уменьшения прогибов используются прогоны, подкосы и стойки. Эти элементы перераспределяют напряжения, что позволяет снизить сечение несущих конструкций.
В коньковом узле стропила могут соединяться как внахлест, так и встык. Дополнительно устанавливаются накладки на болтах или нагелях.
В зданиях, построенных из бруса или бревен, верхний венец выполняет роль мауэрлата. В него вмонтируется нижний конец стропил, который дополнительно фиксируется с помощью проволочных скруток или скоб.
Наслонные системы собираются непосредственно на высоте. Все элементы монтируются последовательно. Для временной фиксации используются различные устройства, такие как подпорки или закрепленные на фасаде доски. Процесс сборки можно упростить, укладывая прогон (коньковый брус) перед установкой стропил.
К преимуществам наслонных конструкций относятся возможность сборки без применения грузоподъемных механизмов, меньшие напряжения в системе и, как следствие, использование пиломатериалов небольшого сечения. Однако, в случае пролетов длиной от 6,5 м потребуется дополнительная внутренняя несущая стена.
Висячие стропила
Этот вид конструкции используется, когда отсутствует промежуточная капитальная опора, что позволяет создавать крыши с большими пролетами (от 6 до 14 м). В нижнем поясе возникают значительные напряжения, поэтому вводятся дополнительные элементы — горизонтальные затяжки или ригели, вертикальные бабки, опирающиеся на затяжки.
Часто висячая конструкция выполняет функции перекрытия, т.е. нижние балки используются как основа для потолка или пола. При пролетах до 5 м стропила соединяют затяжкой, при пролетах больше 6 м добавляют усиливающие ригели, более чем 9 м — конструкция включает дополнительные наклонные и горизонтальные связи. Отдельный фрагмент крыши, созданный из стропил, затяжки и связей, называется фермой.
Крупные секции собираются на земле. Их поднимают на крышу с помощью механизированных средств и устанавливают на мауэрлат. Перед этим на поверхности стены деревянных опор укладывается подкладка из гидроизоляционных материалов.
Двухскатная крыша своими руками: простая пошаговая инструкция
Как правильно построить крышу самостоятельно? Давайте разберемся в этом вопросе! Я представлю простую пошаговую инструкцию по сборке двускатной крыши, основанную на моем личном опыте монтажа на многих объектах. Вы познакомитесь с тем, как устанавливать мауэрлат, лежень, фронтон, стропила, а также как проводить монтаж кровельных материалов.
Что нужно знать о двускатной кровле
Существует три широко распространенных типа кровельных систем:
| Иллюстрация | Тип |
|
Односкатная. Несмотря на простоту возведения, эта крыша обладает ограниченной функциональностью и подходит не для всех типов объектов. |
Основной отличительной характеристикой двускатных кровель является то, что стропила располагаются на равном расстоянии друг от друга. Для повышения устойчивости стропила объединены поперечными элементами обрешетки.
В данной конструкции между висячими или наслонными стропилами формируется чердачное пространство, которое может быть использовано как мансарда или как дополнительное хозяйственное помещение.
Спереди и сзади скатов расположены фронтоны, которые связаны с фасадом здания. Фронтоны могут быть выполнены с полной или частичной остекленностью с вентиляцией.
В зависимости от конструктивных особенностей, двускатные крыши делятся на симметричные, несимметричные и ломанные.
| Иллюстрация | Тип |
|
Симметричные — традиционные конструкции, где стропила располагаются в форме равнобедренного треугольника. |
Обязательные элементы в конструкции двускатных кровель
На схеме показаны часто используемые варианты кровельных систем. Их объединяет то, что механическая нагрузка от стропильной системы передается на мауэрлат, а затем через него на несущую стену.
Если строительство двускатной крыши осуществляется на небольших объектах, таких как гараж, временное строение, сарай и т. п., затяжки можно не устанавливать на мауэрлат, а крепить через армирующий пояс непосредственно к стенам.
Для того чтобы в инструкции по сборке стропильной системы все было предельно ясно, ознакомьтесь с перечнем конструктивных элементов и их функциональными назначениями.
| Иллюстрация | Описание |
|
Мауэрлат. Это жестко закрепленный на несущих стенах брус, который служит опорой для стропильных ног, принимает на себя вес всей стропильной системы и передает нагрузку на несущие стены. |
Что учесть при расчете кровли
Согласно СНиП 2.01.07-85, стропильные системы для малоэтажных зданий рассчитываются с учетом следующих нагрузок:
