Как правильно сконструировать двухскатную крышу?

Вы только собираетесь построить свой дом, и ищите необычный и энергосберегающий проект?Тогда вам самое время задуматься о разноскатной крыше, которую еще ее называют асимметричной или несимметричной. Таковая отличается от обычной крыши тем, что ее два ската имеют разную длину или угол наклона.

Подтипы

Двухскатная (щипцовая) крыша состоит из двух косых ортогональных поверхностей – скатов. Их ставят под неким углом к стенам частного дома, за счет которого обеспечивают сток снега, дождя и талой воды.

Крыша, углы наклона скатов которой разные – не симметричная крыша, что подчеркивает оригинальность и индивидуальность собственника здания. Внешне эта крыша привлекательна, однако не практична, потому что мансардное помещение под этой крышей эксплуатировать неудобно.

Ломанная щипцовая – применяется тогда, когда хозяин имеет крайнюю необходимость сооружать на чердаке жилое помещение (мансарду). Такой тип крыши будет иметь увеличенный объем чердачного пространства, а значит там удобно обустроить жилую комнату, защищенную от внешних факторов.

Двухскатная симметрическая – простая, неприхотливая, но в тоже время любимица большинства. В основании такой крыши стоит равнобедренный треугольник.

В первую очередь необходимо учитывать угол наклона крыши, что зависит от климатических условий, архитектурных особенностей здания. В южных регионах с сильными ветрами применяют более пологие скаты, чтобы ветровая нагрузка была минимальной. В снежных и северных регионах страны устанавливают двухскатную крышу с более крутыми углами наклона скатов, чтобы снег не задерживался на крыше.

В целом угол наклона скатов может варьироваться от 5 до 90 градусов. Оптимальный вариант 30-45 градусов, так как такой диапазон является наиболее экономически выгодным, количество используемых материалов минимально, а нагрузка равномерно распределяется. Недостаток будет прятаться в том, что под такой крышей трудно соорудить мансарду, в большинстве случаев чердак остается холодным зданием, проживать в нем невозможно.

Если же планируется, что чердак будет адаптирован под мансарду, то нужно применять двухскатную ломаную крышу (пологий верх, крутой уклон внизу). Под такой крышей пространства станет гораздо больше, а значит, здесь можно будет обустроить жилую комнату. Однако, надо быть готовым к сложностям, так как конструкция стропильной системы видоизменится, станет более трудной в сооружении.

Подготовительный этап

Для начала требуется определиться с размером крыши и углом её наклона. Для этого требуется учесть: количество выпадаемых осадков, снеговую и ветровую нагрузку вашего региона, а так же тип кровельного материала, который будет использоваться.

На заметку! Чем угол наклона крыши будет меньше, тем лучше конструкция будет выдерживать эти нагрузки. Однако слишком маленький угол наклона не позволит в полном объёме использовать мансардное помещение, поэтому необходимо найти золотую середину.

Перед тем как приступить к строительству крыши необходимо ознакомиться с тем, что такое стропильная система и из чего она состоит. В соответствии с проектом плана дома, разрабатывается будущая конструкция и форма крыши.

Двухскатная крыша состоит из двух наклонных плоскостей (скатов), расположенные под углом друг к другу, соединённые в районе конька. В торцах крыши образуются треугольные фронтоны.

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

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).

Читайте также:  Как класть изоспан на крышу, инструкция по применению

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. 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.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

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.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

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).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

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

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

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.

Как устроена мансардная крыша (с чертежами и схемами) читайте тут. 

Виды стропильных систем двускатной крыши

Двускатная стропильная система бывает с висячими и наслонными стропилами. Как одна, так и другая схемы могут быть применены для обустройства кровли из металлочерепицы. Чтобы знать, чем они отличаются друг от друга, и из каких элементов состоят, стоит рассмотреть каждую из них. Здесь нужно отметить, что в ниже представленных схемах указаны только лишь основные элементы стропильных систем, но при необходимости они могут быть усилены дополнительными деталями, о которых речь шла выше.

Наслонная стропильная система

Двускатная стропильная система наслонного типа опирается на внутреннюю стену здания

Наслонная стропильная система состоит из следующих основных элементов:

1 – Несущие стены.

2 – Мауэрлат.

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.

 Висячая стропильная система

Висячие стропила опираются только на боковые стены здания и соединяются на коньке

Схема висячей стропильной системы выглядит так, как показано на иллюстрации, и включает следующие основные элементы:

1 – Несущие стены.

2 – Мауэрлат.

Читайте также:  Калькулятор угла наклона крыши - расчет уклона кровли онлайн

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 расчеты.

Собственноручное строительство двухскатной крыши дома

Этапы работ по возведению конструкции

Формула расчета площади крыши (необходимо для расчета количества строительных материалов).

Можно переходить от теории к практике. Первым делом необходимо приступать к укладке балок перекрытия. Выбирать строительный материал необходимо с учетом дальнейшего применения чердачного пространства: с целью устройства хозяйственного помещения как материал используются обычные доски, а для устройства мансарды (в случае ломаной крыши) необходимы более толстые брусья, упирающиеся на несущие стены.

Здание по периметру оборудуется мауэрлатом, который фиксируется анкерами. В нем можно будет сделать гнезда для брусьев-подпорок.

Затем можно переходить к работам над фермами. Можно их изготавливать заблаговременно и просто поднять на крыше, а можно изготовить непосредственно во время процесса.

Примите во внимание, что фронтоны нужно делать до установки стропильной системы. Также как и стропила, их изготавливают из деревянных досок с размером сечения 50х150 мм.

Как правило, стропила располагаются таким образом, чтобы в конек упирался верх, а низ – в мауэрлат. Если это осуществить невозможно, можно применить дополнительные элементы, носящие название подпятники. Так стропила, упираясь в балку перекрытия, будут крепиться прочнее и надежнее.

Схема установки и крепления мауэрлата.

Особое соединение устраивается в верхней части стропильной системы, именуемое “замком”. Для обеспечения максимальной прочности для строительства применяют бабки и ригели.

Как крепежный материал можно применять и шурупы, и гвозди, и проволоку.

Во время строительства можно воспользоваться следующими полезными советами:

  1. Положение каждого стропила можно контролировать при помощи строительного отвеса.
  2. Монтаж нужно начинать с противоположных ферм, между которых натягивают шнур-ориентир.
  3. Иногда можно применять подкосы, упирающиеся в середину стропильной ноги и в стойку и фиксирующиеся гвоздями. Таким образом каркас получается более жестким.
  4. Удобнее подготавливать стропила заранее, чтобы они были симметричными и одинаковыми. Но все-таки с незначительной погрешностью, чтобы каждый отдельно взятый элемент можно было на месте отрегулировать с большей точностью.
  5. По завершении работ можно переходить к устройству изоляции и укладывать кровельный материал.
  6. Устройство утепления и гидроизоляции.

Гидроизоляция и утепление крыши

Какая крыша лучше для загородного дома, коттеджа или дачи

Какая крыша лучше для загородного дома

Основные типы крыш

  1. Плоские крыши
  2. Скатные крыши

Классификация скатных крыш

Классификация скатных крыш

Элементы конструкции крыши

  • Кровельный материал.
Какая крыша лучше для загородного дома, коттеджа или дачи

Стропила и их виды

Какая крыша лучше для загородного дома, коттеджа или дачи

Виды стропил:

Какая крыша лучше для загородного дома, коттеджа или дачи
  • висячие , используемые при большой длине пролетов;
  • наклонные , используемые при длине пролетов до 6,5 м. При наличии дополнительной опоры длина пролетов может увеличиться до 12 м.
Какая крыша лучше для загородного дома, коттеджа или дачи

Виды стропил

Какая крыша лучше для загородного дома, коттеджа или дачи

Основания под кровлю

Какая крыша лучше для загородного дома, коттеджа или дачи
  • обрешетка
  • сплошной настил
Какая крыша лучше для загородного дома, коттеджа или дачи
  • климат;
  • долговечность материала;
  • стоимость материала;
Какая крыша лучше для загородного дома, коттеджа или дачи

Кровельные материалы

Какая крыша лучше для загородного дома, коттеджа или дачи
  • целевое назначение здания;
  • бюджет строительства;
  • особенности климата;
  • эстетическое впечатление.
Какая крыша лучше для загородного дома, коттеджа или дачи

Какая крыша лучше и дешевле для загородного дома, коттеджа или дачи

Какая крыша лучше для загородного дома, коттеджа или дачи

Устройство трехскатной кровли

Как уже говорилось ранее, конструкция трехскатной кровли ненамного сложнее чем у двухскатной. Отличие заключается в том, что трехскатная имеет три ската – один треугольный и два трапециевидные торцевые. Если говорить проще, то кровля состоит из двух скатов, которые устанавливаются по всей длине кровли, и вальмы, который располагается с одной стороны дома по всей его ширине.

Устройство трехскатной кровли
Устройство трехскатной кровли

Каркас стропильной системы состоит из следующих элементов:

Устройство трехскатной кровли
  1. Мауэрлат. Данный элемент представляет собой деревянный брус, который устанавливается по всему периметру стен. Его задача заключается в том, чтобы равномерно распределять нагрузку кровли на стены.
  2. Лежень. Это промежуточная балка, которая устанавливается на несущие стены.
  3. Балки перекрытия. Это доски, которые устанавливаются на мауэрлат. Балки перекрытия служат вроли каркаса перекрытия между нижним этажом здания и чердаком.
  4. Стойки – это опорные балки, которые удерживают каркас крыши.
  5. Коньковый брус. Данный элемент устанавливается на вертикальные балки. Конек служит опорой для стропильных балок.
  6. Стропила – это балки, которые устанавливаются на мауэрлат и конек. Расстояние между стропилами зависит от выбора кровельного материала. Стропила для трехскатной формы кровли разделяются на два типа – это накосные и боковые.
  7. Шпренгель. Данный элемент выполняет роль вертикальной опоры, которая удерживает накосные стропилины.
  8. Подкосы – это доски, которые монтируются под углом 45 градусов. Они служат распорками между лежнем или балками перекрытий и стропилинами.
Читайте также:  Подшивка свесов крыши - доступные варианты и способы

Развитие двускатных крыш с разными скатами

Крыша с разной длиной скатов – это далеко не новое изобретение. Конечно, точные даты и периоды неизвестны, но можно предположить, что самые первые варианты кровли уже были асимметричными – хотя бы потому, что у строителей тех времен попросту не было знаний и возможности сделать конструкцию ровной.

Для измерений использовалась длинная рогатина с привязанным к ее концам шнуром и отвесом. Рогатина устанавливалась вертикально таким образом, чтобы отвес обозначал центр торцевой стены будущего здания. Края шнура растягивались к углам постройки. После определения свеса к стене прибивалась доска. В результате получалась вполне понятная конструкция, отображающая границы будущей кровельной конструкции.

С первым скатом особых сложностей не возникало, а вот обустройство второго было сопряжено с рядом проблем. Если для постройки дома использовались круглые бревна (а так зачастую и было), то выравнивание стен по одному уровню было практически непреодолимой задачей, и попытки сделать ровную конструкцию из-за этого тоже оказывались безуспешными.

Развитие двускатных крыш с разными скатами

Для точности измерений требовался водяной уровень – он позволял выровнять крышу так, чтобы конек располагался по центру, а скаты были равномерными. Архитекторы и профессиональные городские строители имели доступ к хорошим инструментам, а вот в деревнях и селах приходилось строить дома без точных замеров, поэтому кровля нередко получалась асимметричной.

Впрочем, ненамеренную асимметрию нельзя назвать обдуманной и проверенной временами наработкой – она достигалась случайно и каких-то характерных особенностей не имела. Совсем другое дело – сознательные творения опытных зодчих, которые выделяли разноскатную крышу в отдельный архитектурный вид. Чаще всего такие конструкции использовались при обустройстве домов богачей и были необходимы для демонстрации богатства их владельцев.

Методов обустройства крыш с разными скатами было немало. Часто встречаемым явлением были конструкции, состоящие из нескольких отдельных построек с собственными крышами. Скаты могли заворачиваться в самые разные стороны и отличаться по всем параметрам. Конечно, эти конструкции не были похожи на современные двускатные асимметричные крыши, но некоторые сходства просто нельзя не заметить.

Основы геометрии

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.

Основы геометрии
Основы геометрии

Этап V. Установка стандартных и диагональных стропил

Итак, диагональные стропильные ноги опираются прямо на конек в зависимости от таких условий:

Дополнительно для надежности накосные стропила закрепляют еще при помощи металлической проволоки, скрученной в несколько раз.

На ребрах монтаж коньковых элементов нужно производить в той же последовательности, что и на обычном коньке крыши. Т.е. установите элемент ребра с закрытым торцом, уложите коньковые элементы в замок и закрепите их механическим способом. А вот в местах пересечения ребер и конька вальмовой крыши принято устанавливать Y-образные коньковые элементы, хотя вместо них можно использовать также начальные и конечные коньковые элементы.

Этап V. Установка стандартных и диагональных стропил

Но только обрежьте их тогда по контуру, когда они будут закреплены на ребре, и механически закрепите места стыков. Обработайте обязательно грунтовкой и минеральной посыпкой из стандартного ремонтного комплекта. Не забудьте также при установке коньковых элементов наконец на ребрах или коньках четырехскатной крыши оставить зазор для отвода воздуха из подкровельного пространства.

Все те же принципы нужно соблюдать и при строительстве четырехскатной крыши сложной формы:

У вас получится! Пожалуйста, задавайте свои вопросы в комментариях.