Двухскатная крыша: расчет, проект и строительство

Если вы почти завершили строительство своего дома, который уже радует ровными стенами и крепким фундаментом, самое время приступить к крыше, которая будет защищать домашний уют от непогоды и сырости.

Но для начала предстоит спроектировать конструкцию до последней детали. На высоте осуществлять работы гораздо сложнее, поэтому лучше все сделать так, чтобы после не пришлось переделывать. Расчет стропильной системы вы можете осуществить самостоятельно. Вся конструкция будет состоять из следующих элементов:

• мауэрлата;
• конькового бруса;
• наклонных балок;
• вертикальных стоек;
• обрешетки.

Что составляет основу

Мауэрлат представляет собой фундамент крыши, он обычно изготавливается из бруса, который располагается горизонтально и опирается на стропила. Чтобы добиться необходимой жесткости (кроме обрешетки), понадобятся и дополнительные детали.

Проведение расчетов стропильной системы

Расчет двухскатной крыши должен предусматривать определение параметров стропильной системы. Первым делом в процессе проектирования необходимо определиться с полезной площадью мансарды. Важно учесть, насколько высокими будут вертикальные стойки. Такая крыша довольно часто имеет эксплуатируемую мансарду - удобно ведь.

Основным элементом системы будет стропильная нога, которая несет на себе массу кровли и выпадающих осадков, а также ветра. Стропила опираются на мауэрлат одной стороной, а другой - на коньковый брус, провисая над ними. Устройство крыши предусматривает, что ноги должны располагаться под углом, формируя треугольник. Он является наиболее устойчивой геометрической формой по отношению к внешним воздействиям.

В основе стропил лежат прочные доски, рекомендуемое сечение которых равно 50 x 150 мм или 10 x 150 мм. Между этими стропилами должно быть выдержано расстояние в пределах от 60 до 120 см. Этот параметр предстоит рассчитать. Здесь важно принять во внимание правило: чем более массивен кровельный материал, тем чаще должен быть шаг.

Что еще необходимо знать для расчетов

Расчет двухскатной крыши - это еще и определение угла наклона скатов. Если дом имеет стандартную толщину в пределах от 6 до 8 м, то угол скатов должен быть равен 45˚. Но этого будет недостаточно для жилого пространства в мансарде. Лучше увеличить угол до 60˚. Этот вариант станет наиболее удачным, хоть и обойдется дороже. Кроме того, если сделать угол равным 45˚ и больше, то можно будет использовать любые кровельные материалы.

Двухскатная крыша может быть асимметричной, что случается довольно редко. Но это позволяет обеспечить наличие пространства для обустройства жилой площади. Угол наклона стандартной крыши учитывается по ветровым и снеговым нагрузкам в районе. Важно рассчитать еще и снеговую нагрузку, которая будет зависеть от климатических условий района.

Пределы нагрузки равны пределу от 80 до 320 кг на квадратный метр. Если угол наклона кровли не превышает 25˚, то коэффициент перехода от снегового покрова на крыше будет равен единице. Если же угол уклона равен пределу от 25 до 60˚, то коэффициент будет равен 0,7.

Пример расчета

Например, если снеговая нагрузка покрова на земле составляет 120 кг на квадратный метр, то нагрузка на кровле будет рассчитываться следующим образом: 120 х 0,7, что позволит получить 84 кг на квадратный метр. При этом угол наклона может варьироваться от 25 до 60˚.

Вес кровельного пирога двухскатной крыши подсчитывается методом сложения постоянной нагрузки, которая предусматривает вес контробрешетки, обрешетки, кровельного материала, теплоизоляции и отделки потолков изнутри. Последний фактор учитывается при наличии мансарды. Среднее значение постоянной нагрузки может быть равно пределу от 40 до 50 кг на квадратный метр.

Особенности составления проекта

Проект крыши составляется с учетом множества факторов, например, особенностей климата в местности. Так, если дом выстраивается в засушливом регионе, то оптимальным углом наклона будет предел от 25 до 45˚. Если количество осадков в регионе больше, то кровлю можно устраивать с наклоном от 45 до 60˚.

Проект двухскатной крыши составляется еще и с учетом преобладающего ветра. С увеличением наклона повышается парусность конструкции. Кровельные материалы тоже влияют на угол уклона. Так, черепица и шифер используются на скатах, где уклон не меньше 22˚. Составление проекта должно сопровождаться еще и с учетом стоимости кровли, которая зависит от уклона скатов. Чем он больше, тем большее количество материалов понадобится. Это говорит о том, что строительство обойдется дороже.

Особенности строительства: подготовка

Дома с двухскатной крышей - это наиболее распространенные постройки. Если вы тоже решили последовать опыту большинства и использовать именно такую конструкцию кровли, то на первом этапе необходимо осуществить подготовку. Конструкция и форма определяются с учетом проектного плана дома. Точки опоры стропильной системы должны совпадать с точками и линиями расположения несущих конструкций.

Важно учитывать еще и ширину дома, а также наличие продольных несущих стены, которые будут располагаться в центре. Если мансарду вы не планируете использовать в качестве дополнительной полезной площади для сезонного или постоянного проживания, крышу можно выполнить с наслонными стропилами. При этом стропила будут фиксироваться к коньковому прогону, поддерживающему стойки, которые опираются на внутреннюю несущую стену.

Если перед вами встал вопрос о том, как сделать двухскатную крышу, то вы можете положить в ее основу висячие стропила, являющиеся наиболее экономичным и практичным вариантом для легких зданий. Стропильные ноги при этом связываются между собой ригелями попарно. Эти элементы представляют собой горизонтальные перемычки, обеспечивающие жесткость.

Система с висячими стропилами будет опираться на боковые стены. Если ширина дома больше 6 м, то (кроме ригелей, выступающих основой для потолка) следует осуществить монтаж стоек и прогонов. Последние - это горизонтальные брусья, выполняющие роль дополнительной опоры для стропил. Все это вместе образует скат кровли. Установка прогонов предусматривает использование стоек, которые опираются на лежни.

Установка мауэрлата

Довольно часто начинающие домашние мастера задаются вопросом о том, как сделать двухскатную крышу. Если вы тоже оказались в их числе, то следует ознакомиться с технологией, которая на следующем этапе предусматривает установка мауэрлата. Он будет располагаться на продольных стенах дома. Обвязка будет воспринимать на себя давление кровельной системы и передавать вес строительным конструкциям - фундаменту и стенам.

Фундамент можно выполнить из бруса, который обрабатывается защитными средствами от возгорания и гниения. В верхней части стены можно установить бетонную балку, куда вмуровываются шпильки. Расстояние между ними составит 120 мм. Высота выступающего конца должна быть больше общей толщины бруса и гидроизоляции на 30 мм.

Работа над системой

Двухскатная крыша в обязательном порядке имеет стропильную систему, которая состоит из элементов, объединенных в единое целое. Стропильная система в форме буквы "А" обладает жесткостью и работает на распор. Если строительство осуществляется на брусовом доме, то противоположные стены необходимо укрепить стяжками из бруса, которые располагаются на уровне балок перекрытия. В этом случае стены не будут разбегаться под нагрузкой.

На перекрытиях должны быть лежни - элементы из бруса квадратного сечения со стороной 150 мм. Эта система будет опорой для стоек, распределяя точечную нагрузку по перекрытию. Если чердаком пользоваться вы не планируете, лежни можно уложить под коньком для установки опорных стоек.

Двухскатная крыша будет иметь перекрытие, где располагаются доски 50 x 150 мм. Вы должны изготовить треугольник необходимой высоты и ноги. Элементы соединяются между собой гвоздями. Конструкцию нужно поднять наверх, установив на центральной оси перекрытия стойку. Элементы могут быть удалены в процессе подготовки шаблона. Так вы сможете изменить высоту крышу и выбрать подходящий вариант.

Оформление фронтона

Фронтон двухскатной крыши - это продолжение стены, которая ограничена скатами. При монтаже стропильной конструкции необходимо установить крайние формы, которые выступят каркасом для фронтонов. Вертикальность конструкции необходимо проверить, проследив, чтобы элементы имели одинаковую высоту.

В верхних частях фронтонов необходимо установить коньковый прогон, к которому монтируются стропильные конструкции. Фронтон можно зашить после завершения кровельных работ. Однако заняться этим можно и на более раннем этапе. Для этого используются доски 50 x 100 или 50 x 150 мм, которые устанавливаются в горизонтальном или вертикальном направлении.

Установка черепицы

Кровля двухскатной крыши может быть осуществлена множеством разных материалов, но вы можете использовать черепицу. В качестве основы должна выступить крепкая и жесткая стропильная система, так как используемый материал является одним из самых тяжелых. Диаметр брусьев стропил должен составить 7,5 x 15 см, тогда как стропильный шаг равен пределу от 0,6 до 0,9 м. Обрешетка может быть выполнена из брусков квадратного сечения, сторона которых составляет 50 см. Вы можете использовать брусья с прямоугольным сечением, в этом случае диаметр профиля должен составить 40 x 60 см.

Если установка черепицы осуществляется поверх гидроизоляции, нужно обеспечить вентиляцию. Следует сделать несколько вентзазоров, которых может быть два. Первый обустраивается между слоями гидро- и теплоизоляции, второй - между мембраной и покрытием кровли. Такая схема монтажа обеспечивает эффективное проветривание кровельных элементов. Первый вентиляционный зазор может быть обустроен с помощью элементов обрешетки или за счет установки доски вдоль конька.

Особенности стропильных конструкций

Стропильная система двухскатной крыши может быть обустроена с помощью деревянных или металлических балок. Исходным материалом в первом случае выступает бревно, доска или брус. Во втором случае речь идет о швеллере, двутавре, профильной трубе или уголке. Существуют и комбинированные конструкции, где стальные детали наиболее нагружаемы, а элементы из древесины являются менее ответственными участками.

Стропильная система двухскатной крыши (как упоминалось выше) может состоять из железа, которое обладает массой недостатков. Среди них следует выделить теплотехнические качества, а также необходимость использования сварных соединений. Остальные стропила чаще всего становятся частью индустриальных строений.

А вот если ведется частное строительство, то в приоритете древесина. Работать с ней достаточно просто, она теплее и легче, а также привлекательнее по экологическим критериям. Кроме того, стропила двухскатной крыши из древесины соединяются без использования сварки. В основу чаще всего ложится древесина хвойных пород. Это может быть лиственница, сосна или ель. Уровень влажности не должен превышать 22%. Но деревянные стропила двухскатной крыши имеют один недостаток, который выражен в способности материала загнивать.