Стропильная система двухскатной ассиметричной крыши. Разновидности стропильной системы двускатной крыши. Стропильная система мансарды
Стропильная система - мощный каркас кровли для удерживания кровельного покрытия и других элементов.
Насколько правильно устроен кровельный каркас зависит прочность крыши в целом.
Иначе может ухудшится ее функциональность, способность защищать здание от внешних воздействий и обеспечивать тепло в доме.
Поэтому нужно правильно подойти к выбору стропильных систем и верно составить план стропил .
А как произвести расчет стропильной системы вы можете прочитаете .
В зависимости от назначения помещения, размеров двухскатной крыши, устройство стропильной системы классифицируются следующим образом: висячая система и наслонная.
Висячая система
Висячая стропильная система двухскатной крыши имеет опору только на несущие внешние стены здания.
В зависимости от ширины пролета, проекта крыши устройство висячих систем имеет особенности.
Для небольших домов
Висячую конструкцию целесообразно возводить для строений, где расстояние от одной стены до противоположной не превышает 6 метров. Каркас имеет вид треугольника.
Чтобы усилить несущую способность граней каркасного треугольника, используют несколько методов:
- Основания стропильных ног в вершине закрепляют накладками;
- Используют на боковые части бруски большего сечения;
- Закрепляют бруски, производя их врубку в коньковый элемент;
- Наращивают скаты для оборудования навеса путем вырубки в наращенных досках проем для каркасного бруса так, чтобы они сводились за линией, проходящей от края внутренней стены к наклону стропила.
Используя данные методы, можно распределить нагрузку по всей конструкции.
Усиление каркасного треугольника
Для мансардных крыш
При обустройстве каркаса под следует обратить внимание на некоторые моменты:
- Обязательный монтаж мауэрлата, на который каркасный брус устанавливается путем врубки;
- Установка ригеля - основания для потолочного навеса этажа. Самый эффективный вариант крепления - врубка ригеля в стропило полускворднем;
- Длина доски скоса должна быть длиннее линии стены;
- Сечение каркасных брусков должно быть максимальным;
- Затяжку следует закрепить подвеской. При длинной затяжке требуется ее укрепление в центре с помощью прибитых досок сверху и снизу.
ОСТОРОЖНО!
Особое внимание следует уделить креплению элементов, так как мансарда испытывает нагрузки снаружи и внутри.
Кроме того, стропильная система двухскатной крыши с мансардой оборудуется утеплителями, что увеличивает нагрузку.
Стропильный каркас для мансардных крыш
Для больших домов
При пролете больше 6,5 метров для монтажа висячей системы требуется установить больше закрепительных элементов, чтобы не допустить провиса затяжки, который вызывает ее собственный вес.
Моменты, которые необходимо учесть:
- Затяжку целесообразно изготовить из двух брусьев путем врубки, закрепить металлическими пластинами;
- В центральной части каркаса следует установить бабку;
- Для уверенного распределения тяжести к бабке и стропильным доскам лучше крепить подкосы, а также другие удерживающие элементы.
При установке системы подвесного типа иногда может обойтись без монтажа мауэрлата и ограничиться установкой на пленку досок. Кроме того, висячая система отличается отсутствием сложных узлов, что облегчает работы по обустройству кровельного каркаса.
Висячая система
Наслонная система
Отличие конструкции наслонного типа от висячей в том, что конструкция имеет дополнительные точки опоры внутри помещения. Обязательным условием установки наслонной системы является монтаж мауэрлата.
Проект системы предусматривает монтаж как распорного, так безраспорного каркаса.
Безраспорный каркас
Безраспорный каркас следует устанавливать в домах, имеющих бревенчатые стены. При монтаже стропил, их основания должны крепиться к мауэрлату.
Варианты крепления основания системы к мауэрлату:
- Путем скашивания подошвы стропильной ноги таким образом, чтобы площадь ее с мауэрлатом была одинаковой, а выруб не превышал 0,25 см высоты балки. При этом стропила, не соединяясь между собой, крепятся к коньковому элементу с двух сторон;
- Путем соединения одним гвоздем стропильных брусьев у конька - вверху, и шарнирного соединения гибкой металлической пластиной к мауэрлату - внизу.
При креплении стропильных ног без соединения их в коньковой части следует особое внимание уделить точности расчетов.
Даже при незначительных расхождениях в схеме , на стены здания будет действовать распорное давление, которое может привести к разрушению стен.
Безраспорный каркас
Со схватками
Для усиления конструкции и придания ей устойчивости, к стойкам конструкции монтируют схватки. Следует использовать брус того же сечения, как и для стропил. Для увеличения прочности схватки прибивают с обоих сторон бруса.
Такой же вариант крепления эффективен при прочной фиксации конькового элемента, что препятствует смещению кровли в горизонтальном направлении.
Каркас со схватками
С подкосами
Подкосы усиливают несущую способность деревянного каркаса и обеспечивают прочность стропильной доски.
Важное требование при установке подкоса - правильно вымеренный угол среза, который дает возможность плотно прилегать подкосу к соединяемым элементам.
ВНИМАНИЕ!
Если при наслонной системе опорная часть находится по центру основания каркаса, то подкос крепится под углом 45° к горизонтальной линии, если опора находится ближе к одной из несущих стен, то угол крепления может быть другим: от 45° до 53°.
Каркас с подкосами целесообразно возводить в местах, где есть вероятность посадки фундамента, или в деревянных постройках, где допустима небольшая усадка стен.
Каркас с подкосами
С двумя опорами внутри помещения
Когда имеются две опоры в виде внутренних стен, то при обустройстве стропильных ног под них подкладывают балки. Если балки не установлены, то к основанию стропил прибивают стойку, опирающуюся на внутреннюю опору.
Подстропильные балки устанавливаются на несущих опорах. На опорах внутри помещения устанавливают лежни, на которые падает нагрузка от подстропильных балок со стоек. Стропилы подрезают таким образом, чтобы они плотно прилегали друг к другу, и закрепляют.
При такой конструкции коньковый прогон не устанавливают.
Для обеспечения безраспорности конструкции крепят затяжки.
Стабильность конструкции обеспечивается с помощью стоек, которые установлены горизонтально от внутреннего основания к стропильной ноге, и расшивок, — деревянных балок, которые соединяют основания стоек наискосок.
Если конструкция распорная, то над прогоном крепится балка, соединяющая каркасные ноги, — ригель.
Наслонная система
Виды стропильных систем
Устройство стропил для мансардной крыши
Перед монтажом стропильной системы под мансарду, необходимо правильно рассчитать нагрузку кровли и учесть другие факторы, которые могут повлиять на ее функциональность. Все деревянные элементы необходимо обработать антисептиками.
Монтаж стропильной системы выполняется поэтапно:
- Устанавливают мауэрлат на гидроизоляционный слой. Крепят доску к стенам скобами или гвоздями и привязывают металлической проволокой к заранее подготовленным в стене крюкам;
- Выпиливаются элементы каркаса;
- Изготавливается основной прямоугольник из затяжки и стоек;
- Монтируются два средних прогона, к которым крепят нижние стропильные брусья;
- Конструкцию можно поднять на крышу, где уже установить верхние стропила, соединив их у верхнего основания, закрепив коньковую балку и боковой прогон;
- Усиливают конструкцию необходимыми элементами: затяжками, стойками, подкосами, дополнительными упорами.
После установки каркаса на него укладывают пароизоляционную пленку, устанавливают , элементы и покрывной материал.
Устройство мансардной крыши
Устройство стропил для чердачного помещения
Чердак двухскатной крыши имеет самую простую висячую систему.
Для чердачного перекрытия целесообразно изготовить готовые фермы на земле, а затем их поднять на крышу, предварительно установив мауэрлат.
Фермы состоят из стропильных ног, прочно закрепленных затяжкой у нижнего основания. Можно дополнительно использовать подкосы или бабки.
Большое значение имеет закрепление затяжек на стропилах. Рекомендуется устанавливать затяжки так, чтобы их брусья располагались за линией стены на полметра, тогда отпадет необходимость дополнительно устанавливать свес.
Как изготовить стропила самостоятельно вы можете прочитать .
Фермы закрепляют с помощью верхних и нижних прогонов.
Стропильная система для чердачного помещения
Стропильная система двухскатной крыши: элементы
При обустройстве каркаса двухскатной крыши используют элементы:
- Мауэрлат. Элемент, который крепится к несущей стене. К нему монтируется вся конструкция стропильного каркаса;
- Прогон. Брус, соединяющий стропильные ноги по бокам и в коньковом элементе;
- Затяжка. Балка, прикрепленная к стропильным ногам, препятствующая их расхождению;
- Бабка. Брус, расположенный вертикально и закрепленный у конька и затяжки;
- Подкос. Планка, соединяющая под наклоном лежень и стропило;
- Стойка. Вертикально упирается в лежень и стропило;
- . Балка соединения верхних оснований стропил;
- Кобылка. Наращиваемая часть стропила для свеса;
- Свес. Дополнительная конструкция, служит для защиты от дождя наружной стены;
- Обрешетка. Решетка, установленная на стропильный каркас для прикрепления покрывного слоя.
Совокупность нескольких элементов (стропил, стоек, раскосов) в одной плоскости называется фермой.
Стропильная система двухскатной крыши, чертежи и фото ниже:
Чертеж элементов стропильной системы
Узлы стропильной системы двухскатной крыши
Надежное закрепление узлов конструкции обеспечивает прочность и выносливость конструкции, способствует увеличению ее срока службы.
Прочность основания двухскатной крыши зависит не только от правильного крепления.
Так же она состоит из правильного расчета всех элементов каркаса, от выверенного определения типа конструкции на этапе проекта.
Стропила для двухскатной крыши соединяются с разными элементами конструкции.
Основные узлы конструкции:
- С балкой: крепят либо шипованным зубом, либо зубом с упором. Дополнительно используют уголки. К балке монтируют, вырезая упор для шипа в балке с гнездом. Одинарный зуб крепят с шипом и упором. Если делают врубку, то расстояние от края бруска должно быть 0,2 — 0,4 м;
- С мауэрлатом: при жестком креплении используют уголки или делают запил, который закрепляется гвоздями или скобами, при шарнирном - двигающийся металлический крепеж, при запиле - гвоздь или скоба;
- С коньком: обрезав край под углом крепят встык с помощью гвоздей, закрепив скобой или накладной доской. Внахлест доски скрепляют болтом или шпильками.
В зависимости от пролета элементы крепят:
- Бабкой. Верх - скобами и хомутом, низ - хомутом;
- Подкосом.
Верх крепят к стропило, низ - к бабке;
Стропильная система любого объекта равноценна значению несущих конструктивных элементов дома. Крыша играет роль узла, под которым собраны ребра жесткости здания. Соответственно при монтаже кровли своими руками требуется уделить максимальное значение всем единицам конструкции, даже при использовании простого варианта – двускатного.
Преимущества двускатных крыш
Вариантов скатных стропильных систем масса. Среди них особой популярностью пользуется простая симметричная. Почему? Вот ее достоинства:
- На базе двускатной крыши создаются вариации для отображения особой архитектуры здания.
- Простые расчеты, доступные для понимания.
- Цельная конструкция создает благоприятные условия для сухости внутреннего пространства и беспрепятственного стока воды, схода снега, наледи.
- Ремонтопригодность, прочность и износоустойчивость двускатной крыши намного выше других вариантов.
В зависимости от размера у домовладельцев всегда имеется возможность обустроить подкровельное пространство, сделать из него полноценный этаж или мансарду. Словом, двускатная крыша – правильное и выгодное решение для любого объекта, будь то жилой дом, дача или баня.
Элементы стропильной системы
В зависимости от вида кровли, конструктивные элементы разнятся. Без знания о назначениях каждого, устроить надежное покрытие дома – невозможно. Разберем подробно:
Мауэрлат
Основа стропильной системы. Представляет собой брус сечение не меньше 150 мм, или двутавровый швеллер, если конструкция крыши металлическая. Располагается на несущих стенах объекта. Его назначение – распределять нагрузку системы равномерно по всей конструкции дома.
Нога стропильная
Конструктивная основная единица системы. Вкупе с другими образует систему фермы – усиления прочности всей кровли. Изготавливается из деревянного бруса, не уступающему в сечении мауэрлату или профильных труб.
Стойка стропильная
Вертикальный брус или трубы. В зависимости от варианта двускатной крыши стойки могут располагаться по центру и/или бокам. Принимают часть веса всей стропильной системы, оттого и величина сечения – 150 мм.
Прогоны стропильные
Горизонтальные балки, укладываемые на стойки и под конек для поддержки стропильных ног. Обеспечивают конструкции жесткость и снимают напряжения ферм.
Затяжки и подкосы
Соединительный брус для стропил. Действие аналогично – снятие напряжение бруса или металла и придание конструкции жесткости.
Лежни
Установочная опора для стоек и подкосов. Чтобы надежно соединить эти два элемента, требуется брус большого сечения – 150 мм или толстостенная труба внушительного диаметра.
Обрешеточный брус
Элементы, настилаемые перпендикулярно на стропила. Служат для установки выбранного кровельного покрытия и создания многослойного защитного пирога. Сечение небольшое – 40–50 мм.
Если задуманная конструкция крыши изготавливается из деревянных брусьев, следует внимательно отнестись к качеству древесины при приобретении – брус не должен иметь вкраплений сучков, быть изготовленным из мягких пород дерева.
Также древесина должна иметь естественную влажность, иначе начнет сохнуть прямо в конструкции системы, растрескиваясь, деформируя модель кровли, лишая ее надежности и безопасности.
Расчет стропильной системы
Двускатная крыша – сложная конструкция. Проектом учитываются многие факторы – природные нюансы, ветер, постоянные и переменные нагрузки. Самостоятельно произвести расчеты крайне затруднительно, без специальных знаний о климате местности, особенностях материала для изготовления системы, нюансах распределения давления.
В идеале, расчеты отдают на откуп профессионалам, самостоятельно можно выбрать только материал для покрытия – от его вида зависит следующий параметр:
Угол наклона
Минимальный угол наклона кровли относительно параллели земли – 5 градусов. Однако, его зависимость исходит от выбранного кровельного материала. В этом качестве используют традиционный шифер, профлист, гибкую и металлочерепицу.
Руководствуются следующим правилом: чем круче скат, тем фактурнее может быть кровля.
От 5 градусов для настила рулонной защитной изоляции кровли. Имеет значение количество слоев – до 15 градусов трехслойные покрытия, выше – двух- и однослойные.- От 6 – ондулин.
- От 11 – шифер.
- От 12 – профнастил.
- От 14 до 20 – металлочерепица.
- От 15 до 45 – мягкая кровля.
Таким образом, образовавшиеся осадки – снег, вода – не будут задерживаться на поверхности, хотя для полной очистки требуются собственные усилия или привлечение специалистов для монтажа системы «Антилед».
Определение параметров стропил – шаг, длина, сечение
Чем реже шаг, тем внушительнее сечение бруса или диаметр труб должно быть. Как правило, для несущих конструкций, этот параметр составляет не менее 150 мм, 100 мм – для дачных домов и сопутствующего строительства – беседки, бани, хозпостройки.
Далее, требуется установить количество стропил на один скат: его длину делят на шаг установки, составляющий от 60 до 100 см + 1 крайняя нога. Умножив полученный результат на 2, получают общее количество. В зависимости от сечения бруса, сумма стропильных ног и шаг установки варьируются.
Длину стропил рассчитывают просто, если школьные знания о прямоугольном треугольнике остались в багаже. Стропильная нога равна гипотенузе образовавшейся фигуры. Расчет таков: А² + В² = С², где – А – высота крыши, В – половина длины фронтона, С – длина стропильной ноги. К получившемуся значению всегда прибавляют от 30 до 70 см на карнизные свесы.
Виды стропильных систем
До того как приниматься за работу важно выбрать вариант стропильной системы для двускатной крыши. Их немного, каждая имеет свои достоинства и недостатки:
Висячие
Годны только для стандартной ширины крыши в 6 м, соответственно такова длина стропильной ноги. Крепление происходит за счет фиксации концов к коньковому прогону и несущей стене. Обязательно устанавливается затяжка, нивелирующая напряжение и давление конструкции.
Кроме того, они будут играть роль несущих балок. Без них конструкция разъедется под тяжестью. Достоинства варианта в абсолютной сухости поверхности кровли в период межсезонья, и в меньшей деформации в момент усадки.
Наслонные
Вариант годен для любой ширины крыши. Надежность и устойчивость обеспечивается фиксацией лежня к мауэрлату. Таким образом, давление нивелируется стойкой, отчего напряжение в стропильных ногах снижается. Достоинство системы в простоте, но конструкция требует больших вложений – требуется дополнительный пиломатериал для обустройства лежней.
Гибридные
Эти системы характерны для многоскатных крыш, где переходы сопровождаются многочисленными усилениями, балками, стойками, лежнями, укосами и прочими элементами для устойчивости всей конструкции. Устройство дорого и сложно, поэтому заниматься проектом и строительством должен только профессионал. По крайней мере, курировать его.
Монтаж двухскатной крыши своими руками
Итак, когда вариант стропильной системы выбран, приобретен пиломатериал, составлен проект крыши, можно приступать к работе. Нельзя отклоняться от последовательности этапов. Это грозит затягиванием монтажа и потерей надежности конструкции.
Крепление мауэрлата
Если длина бруса для установки мауэрлата недостаточна, делают наращивание. Методом врубки вполдерева концы соединяют. Дополнительным крепежом выступают анкерные болты. Нельзя использовать саморезы, нагели или гвозди – они ненадежны. Крепление к стене происходит следующим образом:
- Соблюдается отступ от края не менее 5 см.
- По стене высверливаются отверстия для вставки крепежа. Аналогичные действия проводят с брусом.
- Мауэрлат крепится к краю с помощью стальных шпилек. Шаг крепления чаще в 2 раза, чем расстояние между стропильными ногами. Впоследствии перед установкой основных единиц, ориентируются по металлическим меткам.
Важно – перед укладкой мауэрлата, край стены защищают гидроизоляцией. Расстилают один слой даже в том случае, если дом собран из древесины.
Изготовление и крепление стропил
Стропильные фермы удобны тем, что их можно собрать на земле в готовую конструкцию и переместить на крышу. Это сократит время установки, однако, модель тяжела и потребуется подъемная техника, что, естественно, удорожит проект.
Для бюджетного строительства годен иной способ:
- Внизу и вверху стропильных ног делается запил для присоединения к мауэрлату и коньковому прогону. Делать это нужно отдельно с каждой единицей, предварительно подняв древесину наверх.
- На мауэрлате отмечают места для фиксации и устанавливают коньковый прогон: по фронтонам устанавливают стойки, на которые кладут брус. Если длины не хватает, его наращивают, но по-другому в отличие от мауэрлата – на место стыка привинчивается доска с двух сторон.
- В зависимости от выбранной модели стропильной системы – наслонные, висячие – делают запилы в коньковом брусе, мауэрлате или высверливают отверстия в них для крепежа.
- Далее, начинают установку стропильных ног с противоположных концов крыши, постепенно двигаясь к середине. Между углов крайних фермам недурно натянуть шнур для точного совпадения всей горизонтальной части.
- Между собой стропильные ноги связываются затяжками и подкосами. Под коньковой частью, на угол, образованный стропилами набивают деревянные накладки, а сами концы стягивают болтами.
Совсем недавно профессиональные строители стали использовать скользящий крепеж для установки кровли. Металлические пластины надежно удерживают несущие элементы и вместе с тем движутся, благодаря усадке. Это нивелирует ее последствия.
Работа по креплению стропил тяжелая и долгая. Следует рассчитать время заранее – нельзя оставлять не законченной крышу в период дождей, иначе жесткость конструкции в будущем потеряется из-за впитанной влажности.
Фронтоны и обрешетка
Боковые части крыши – фронтоны, изготавливают в виде готовых щитов из досок и целиком устанавливают наверху. Сложностей возникнуть не должно – важно лишь аккуратно запилить их под требуемым углом. Крепить обрешетку нужно только после того, как известен окончательный вид кровельного покрытия. Например:
- Под профнастил шаг обрешеточного бруса составит 440 мм.
- Металлочерепица укрепляется на обрешетку с шагом в 350 мм.
- Мягкая кровля нуждается в сплошном фанерном покрытии.
Важно отметить места для прохода дымовой трубы – обрешетка не должна соприкасаться с кирпичной или металлической поверхностью. Расстояние до горячего агрегата не менее 15 см. До установки обрешетки готовую крышу покрывают гидроизоляцией с припусками, заходящими за края стен. Затем монтируют брус.
Если решено делать пирог утепления сверху, то сначала укрепляют пароизоляцию с внутренней стороны, затем вкладывают в короба образованные стропильными ногами выбранный материал. Далее, гидроизоляция и ветрозащита.
Затем требуется вновь обозначить контуры стропильных ног брусом 20*20 и после набить новый слой обрешетки, по которому пройдет укладка кровельного материала – формирование вентиляционных каналов. Такой способ сохранит вместимость подкрышного пространства, если владельцы собираются использовать его по определенному назначению.
Настил кровельного материала
Вне зависимости от типа кровельного сырья, монтаж начинают с краев крыши и ведут его вверх, накладывая одну единицу на другую. Таким образом, дождевая влага не попадет под материал.
Способ крепления зависит от вида материала – мягкие плитки или черепицу, имеющую битумное или полимерное основание – наплавляют. Твердые профлисты – ондулин, металлочерепицу – фиксируют в заранее высверленные отверстия к обрешетке, используя резиновые подкладки для герметизации и сохранения антикоррозионного слоя.
Как итог: описание монтажа стропильной системы и кровли легко только на экране или бумаге. В действительности процесс сложен и многогранен. Поэтому если знаний окажется недостаточно, лучше пригласить для работы профессионалов – на их работу всегда распространяется гарантия.
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.
Чаще всего двускатная крыша с разными скатами реализуется тогда, когда нужно создать из дома и пристройки единый комплекс, хотя в последнее время о классических канонах строительства крыши стали забывать и про обычные архитектурные задачи. Хотите знать, почему? Это интересно!
Американский архитектор Фрэнк Ллойд в свое время сказал: «Великая архитектура – это свидетельство величия человечества». И действительно, эволюция крыши с давних времен до сегодняшнего времени поражает воображение. Что только не творили архитекторы разных времен с кровлей жилого дома!
И какие только формы они не создавали. Хотя особенно удивляет своим разнообразием архитектура прошлого столетия, где в погоней за необычностью, оригинальностью и сумасшествием идеи простые жилые дома в проектах и реализации превращались в настоящие космические объекты.
Порой воплощения буйной фантазии проектировщика не имели ни одного мало-мальски узнаваемого архитектурного элемента – крыши нет, стен в их классическом понимании тоже… И вот на рубеже столетий мода на подобные строения резко пошла на спад – скорее из-за нерациональности самих конструктивных решений.
Но человечество извлекло из подобного много пользы: например, с легким сердцем отошло от неизменной классики строительства крыш, взяв на заметку новые рациональные идеи. В итоге стали строить действительно красивые, хотя и необычные крыши частных домов. Например:
- разместив один скат в южную сторону;
- второй под другим углом, либо длиннее, на северную;
- правильно рассчитав все нагрузки от ветра и снега;
- мудро организовав внутреннее пространство дома,
Такой строитель добивается куда больше вот КПД от своего творения, чем если бы он построил обычный двухэтажный дом под двускатной крышей. Т.е. все минусы были переквалифицированы в плюсы, а оригинальность осталась на высоте:
Как подсчитали современные архитекторы, устройство всего одного угла выше 45 градусов значительно снижает неиспользованную площадь дома. А это многого стоит.
Вы удивитесь, но на самом деле асимметричная крыша не так уж нова. Еще древние строители не имели в своем арсенале современных компьютерных программ и точных измерительных инструментов, как и достаточного знания стереометрии. Поэтому они не слишком долго задумывались над тем, насколько идеально ровной все-таки нужно делать крышу.
В качестве основного измерительного инструмента они использовали длинную рогатку, а на ее концы привязывали шнур и отвес. Рогатку поднимали так, чтобы отвес указывал как раз на середину торцевой стены постройки. Далее концы шнура растягивали к углам дома. Если было нужно, рогатку поднимали повыше или, наоборот, опускали пониже. Как только свес был выбран, к стене дома прибивали специальную доску. На эти жгуты закрепляли шнур. Так получалось четкая визуальная граница будущих скатов крыши.
Трудности возникали как раз со вторым скатом крыши. Дело в том, что разместить вторую доску на одной высоте с первой было сложно потому, что издавна в России дома строились из круглого леса. Распределить такие стены в одной плоскости к горизонту практически невозможно. А потому переносить размер одной доски на вторую дело было безнадежным.
Для более точных измерений уже нужен был водяной уровень. Только при помощи этого инструмента горизонт будущей крыши получается относительно ровным, и конек размещается по центру. Но в большинстве случаев, особенно когда строительство происходило в глухой сельской местности, подобными инструментами местные жители избалованными не были, а поэтому практически все делалось на глаз. И да, скаты у крыш не редко были действительно разными.
Что еще интереснее, по-настоящему ассиметричная разноскатная крыша встречалась в Древней Руси и как отдельный специфический вид архитектуры. В основном таковые можно было увидеть в деревянных теремках и дворцах, которые принадлежали богатым людям. Тогда именно при помощи архитектуры и передавалась значимости богатства владельцев таких построек:
Поэтому местные архитекторы этого времени искали все способы, чтобы тот же терем отличался от простой избушки. Здесь уже было принято крыть каждый сруб отдельной крышей, даже если постройки были построены другу у друга.
Каждый скат направлялся и заворачивался по-особенному, при помощи самых разных возможных завершения. Причем сами срубы строились разной высоты, от чего и крыши нередко были заметно разноскатными.
Но отметим, что часто встречающуюся разноскатную крышу, у которой скаты не сходятся в одном коньке сверху, нельзя назвать двухскатной. Это скорее две отдельные односкатные кровли, которые строятся отдельно и каждая по своим правилам.
Преимущества и недостатки разноскатных крыш
В чем же так хороша асимметричная крыша, что ради ее благ многие готовы рискнуть и крепостью дома, и долговечностью кровли над собственной головой? Давайте их перечислим.
Уникальность и дизайн
Асимметричная крыша всегда и в любой местности выглядит стильно. В нашей стране, спустя столько веков неизменного строительства щипцовых двускаток, любые подобные проекты уже бросаются в глаза, вызывают удивление и оставляют неизгладимые впечатления.
Более того, если вы захотите создать абсолютно уникальную архитектуру дома, то воплотить свою сумасшедшую затею легче всего как раз при помощи такого решения, как разные скаты.
Выгодная архитектура
Заметим, что работа с несимметричной двускатной крышей более приятна и интересна для любого архитектора. Ведь теперь ему не нужно сначала рисовать контуры дома – типичный прямоугольник, и только тогда вмещать туда все то, что запланировал он и его заказчик. Теперь никаких рамок нет: сначала вы проектируете внутреннее пространство дома, делаете его таким, как вы захотите, и такой формы, как подсказала вам ваша фантазия.
Теперь вы размещаете возле дома и гараж, и веранду, и любую беседку, и вам не нужно будет переживать о том, чтобы строить все это не на один фундамент и присоединять разные крыши. Теперь, как ваш проект будет готов на бумаге, вы просто сверху рисуете крышу так, чтобы она накрыла все.
И еще много ценных плюсов:
Чаще всего ассиметричную крышу строят тогда, когда второй этаж дома планируется неполным. Например, площадь первого этажа – 120 квадратных метров, а второго – всего 60. В этом случае крыша закрывает только две-три комнаты верхнего этажа, а остальное пространство остается в открытым.
Чем хорошо такое строительство, и чем привлекателен такой проект? В первую очередь тем, что на фундамент такого дома уже оказывается куда меньше давление, чем у полноценного двухэтажного здания. И при этом сам фундамент уже не нужно строить слишком широким, рассчитанным на лишние квадратные метры.
Нередко также ассиметричную крышу используют для установки какого-либо необходимого оборудования, например, солнечных батарей.
Противостояние стихиям
Разноскатная крыша хороша тем, что при помощи такой конструкции решаются проблемы с сильными ветрами и снегопадами. Дело в том, что если в определенной местности преобладает практически одно и то же направление ветров, тогда скатную крышу есть смысл строить так, чтобы с ветреной стороны она имела более пологий скат, а с более тихой – более крутой.
Таким подходом за раз решается проблема с распределением нагрузки от ветра и снега, тогда как обычно сложно решить, делать ли крышу остроконечный, избавившись, таким образом, от тонн снежинок, либо пологой, чтобы ее не сорвало в первую же бурю.
Настоящее “спасение” для мансарды
Дело в том, что типичная мансарда под обычной двускатной крышей – наиболее проигрышна и выглядит неприятно, даже психологически давит. Все дело в геометрии внутреннего помещения: непонятное темное пространство под самым коньком совсем лишает впечатление от мансарды как жилого помещения, а резкий наклон скатов и острые углы уюта уж точно не придают.
Конечно, современные дизайнеры предприимчивые и хитрые, и уже научились использовать во благо все эти недостатки, устраивая шкафы-купе, и организовывая такое пространство как нечто выгодное и стильное. Если посмотреть на такой готовый дизайн интерьера такой мансарды, сразу возникает так называемый «вау-эффект» и кажется, что жить в такой мансарде – сплошное удовольствие.
Но на самом деле все это большей частью красиво – только на глянцевой картинке, а в жизни такая мансарда, как оказывается, имеет слишком мало полезной площади. Поэтому двускатная крыша с разными скатами – куда более оптимальное решение. Особенно крыша, у которой смещен конек.
В этом случае геометрия мансарды получается уже не такой непривычной, а одна из стен вполне может быть даже вертикальной, если вы без сожаления потеряете каких-то полуметра острого пространства под этим скатом:
Некоторые архитекторы даже рекомендуют строить для мансардных домов асимметричные крыши, а, именно, двускатные с разными скатами. Так, чтобы карниз выносился вперед и был отдельным выразительным архитектурным приемом. Но, заметим, двухскатная крыша с разными скатами в 90% случаев строится действительно без чердака.
Делать или не делать такую крышу?
По сути, на чашах весов у вас два аспекта:
- На первой чаше: уникальность, дизайн и некоторые функциональные преимущества.
- На второй чаше: сложность исполнения подобных проектов.
Поэтому решите для себя, что для вас важнее: уникальность или простота, и готовы ли вы многие долгие часы делать подробный чертеж, просчитывать каждую мелочь и рисковать, по сути, целой постройкой, если у вас недостаточно опыта. Зато ради того, чтобы гордиться собой и иметь в доме лишнее удобное пространство. Скажем так: в этом плане современные застройщики становятся все смелее и смелее!
Виды конструкций разноскатных крыш
Заметим, что классическая двускатная крыша – это самое простое конструктивное решение. Выделим основные виды разноскатных крыш:
- Несимметричная. В этой крыше скаты соединены в коньке и расположены под одинаковым углом наклона. Но при этом один скат может быть значительно длиннее другого, благодаря чему такая крыша воспринимается оригинальной и необычной. А порой разница между скатами не велика, и в такой крыше даже на первый взгляд не просматривается асимметрия.
- Частично ломанная. Такая крыша отличается от классической двускатной только тем, что один из ее скатов имеет излом – чтобы накрыть пристройку, например. Но, не смотря на сходство конструкции с обычной, у таковой расчет нагрузок производится по-другому.
- Асимметричная крыша. Это – самая оригинальная и необычная крыша, именно такую крышу строят, когда хотят, чтобы помещение на втором этаже или в мансарде было просторным, более привычным и не имело темных острых углов. В этом случае один скат имеет другой угол наклона и длину. В такой конструкции есть много преимуществ, поверьте.
- Асимметричная со смещением центра. Такая крыша имеет практически ту же конструкцию, что и стандартная, но ее конек теперь расположен по центру с некоторым смещением. Длина ската и углы наклона такой крыши, естественно, уже будут иными. В итоге подобная конструкция вызывает больше всего удивления, но обладает при этом наиболее ценными преимуществами в плане чердачного пространства, которое не обязательно должно быть скромным или неудобным.
Например, современные дома проекта «Соломон» отличаются, прежде всего, тем, что имеют двускатную крышу с разными скатами. А само проектирование жилых домов по типу «Соломон» хорошо тем, что здесь можно вести свои изменения, дорабатывать дизайн и архитектуру дома.
Обзор самых удачных проектов и примеров строительства
Как вы уже догадались, если строить именно двускатную крышу с разными скатами, выбора у архитектора не много: одинаковые скаты, но разный угол, разные по длине скаты, но под одним углом, их вариации и вариант со смещенным коньком. И у каждого из таких проектов – свои преимущества и недостатки, которые мы оговорим отдельно.
Разный угол наклона, но равная длина скатов
В этом примере скаты имеют одинаковую длину, но расположены под разным углом: один выше, другой ниже. Это было задумано для того, чтобы разместить с одной стороны дома просторную террасу, а с другой – небольшой хозблок. Если бы крыша вся была такой же пологой, как один из ее скатов, тогда у владельцев дома были бы проблемы с накоплением снега. А вот хозблок обычно не требует высокого потолка.
Отметим, что это вариант – самый щадящий для проектирования разноскатной крыши и он почти не оказывает разного давления на фундамент. И вот как построить двускатную крышу с разными углами наклонов одинаковых по длине скатов:
Единственный минус такого варианта – проектирование. Поверьте, намного легче просчитать скаты, которые находятся под одним углом наклона, и куда проще их крепить к коньку.
Разная длина скатов, но один угол наклона
В этом варианте один из скатов имеет немного или значительно большую длину, чем другой. Как в этом примере:
Здесь один из скатов – намного длиннее другого, благодаря чему крыша накрыла не только дом, но рядом пристроенную веранду. И при этом сам длинный скат опирается не только на дом, но и на пристройку, благодаря чему сохраняется баланс в нагрузке от кровли.
Вот еще один хороший пример строительства такой крыши, правда, более длинный скат здесь накрывает уже не пристройку, а часть самого дома:
Еще один проект:
А вот в этом проекте крыша дома с одной стороны имеет одинаковые скаты, а с другой уже разные:
Скаты разной формы и длины
А вот этот вариант более рационален в плане равномерного распределения нагрузки на стены дома, ведь благодаря излому уже нет одной распирающей силы стропильной системы:
Обратите внимание, что под преломлением такая крыша имеет дополнительные подпорки. И учитывайте, что любые изломы – всегда самые проблемные места кровли.
Самые необычные двускатно-разноскатные крыши
Такие проекты разноскатных крыш уже не относятся к перечисленным выше ввиду их нестандартности. Но и встречаются таковые редко:
В этом проекте вся соль была в том, чтобы вместо типичной уголовой мансарды сделать стильное и необычное помещение второго этажа. Интересная задумка, согласитесь? Такие срезанные этажи оказывают в два раза меньше давления на фундамент, а потому на его строительство (как и на отопление всего дома) уже нужно тратить намного меньше средств. А фундамент, как вы знаете, обходится в смете не менее 30% стоимости постройки всего дома.
И еще один проект как пример, с ломанным одним скатом:
Двускатная крыша со смещением по центру конька
С коньком уже разобраться сложнее, но все выполнимо:
Но особенно тщательно нужно проектировать нагрузку от смещенного конька на постройке из бруса. Ведь стены достаточно сильно оседают в первый год, до 15%, а потому важно не допустить потом перекоса всей крыши:
Как построить двускатную крышу с разными скатами
Итак, как вы уже поняли, крыша с разными скатами по своему устройству довольно сложна. Почему так? Дело в том, что у такой крыши конек редко находится по центру и в итоге скаты не передают нагрузку равномерно. Вот почему архитектору при работе с подобными проектами приходится тщательно рассчитывать стропильную систему, причем совсем по другим формулам, чем обычно.
Так, например, центральная нагрузка уже не будет идти от самого конька, а потому и подкорки придется ставить немного в стороне. Но, по своей сути, ассиметричная двухскатная крыша все еще состоит из двух треугольников – только на этот раз неодинаковых.
Но у такой геометрии крыши также есть твоя формула. А потому, если вы что-нибудь захотите изменить в одном из треугольников, изменения произойдут во всей ассиметричной крыше. Учитывайте, что при строительстве подобных архитектурных изысков у вас не получится все примерять на глаз. И уж тем более, потом вы не внесете никаких изменений.
Так как же все-таки самостоятельно рассчитать и построить ассиметричную двускатную крышу? Вам в помощь будут современные компьютерные программы, которые способны рассчитать нужное давление стропил на мауэрлаты и точно расположение необходимой центральной подпорки. Самостоятельно все это будет сложно вычислить, хотя и возможно.
Так, если речь идет о симметричной крыше, которая имеет просто разную длину скатов, тогда учитывайте, что тот скат, который длиннее оказывает большее давление на все стропильную систему и на стену здания. За счет того, что на него ушло больше строительного материала и больше кровельного. Обычно для крепких стен дома это не играет особой роли, но, если вы строите каркасное строение или стены из блоков, создайте для такого ската дополнительную подпорку, например, почти у самого карниза.
Просто запомните, что крыша с разными скатами рассчитывается по другим формулам. По сути, здесь вам нужно будет произвести целых два расчета двух односкатных крыш, которые попросту соединены вместе с одним коньком.
Распределение нагрузок на скаты
То, что мы перечислили – это не единственный вариант строительства разноскатных двускатных крыш. По сути, сегодня архитекторы уже не придерживаются строгих правил по поводу подобного проектирования и больше дают волю фантазии. За что ценятся как специалисты.
Наша главная задача, чтобы ваш дом был надежно укрыт от атмосферных осадков и холода. А все это достигается при помощи хорошо продуманной конструкции, и вовсе не обязательно она должна быть стандартной, как избушка или теремок. Несмотря на то, что разноскатная крыша немного далека от конструкции классической двускатной, ее стропильную систему нужно также тщательно рассчитывать.
Особенное внимание следует уделить нагрузкам и их правильному распределению на стены здания. Ведь самая главная ошибка в частном строительстве, когда крыша проектируется необычная, и даже ее способность противостоять ветру и снегу домашние мастера рассчитывают грамотно, но вот в нагрузку не включают кровельное покрытие.
Чем это грозит? Пока еще в нашей стране не так много реализованных проектов с разноскатными крышами, а потому сложно отследить, что именно происходит с такими домами через 20-30 лет. Попросту нет еще такого опыта. Но мы можем вас заверить, что в мировой практике уже были случаи, когда нагрузка от крыши была просчитана неверно, и в итоге здание просто рушилось со временем, не говоря уже о серьезных перекосах. Мы ведь этого не хотим?
А это уже работа с чертежами и компьютерными расчетами. Ведь важно сделать так, чтобы новая крыша замечательно выдерживала любые нагрузки и была устойчивой как во время сильного снегопада, так и во время ветров.
Если ваш архитектор – против
Заметим, что сегодня некоторые архитекторы настроены категорически против строительства двухскатной крыши с разными скатами. Все из-за того, что на протяжении не одного столетия двускатная крыша в России была едва ли не единственной формой. Сегодня для многих профессионалов своего дела то, что касается крыши, симметричность – это определяющий элемент.
В крыше хотят видеть однозначные формы и четкие линии, которые объединяются в вершине. Заметим, что такая умная классическая двухскатная крыша также воспринимается как более уютная и более привычная, из-за чего от нетрадиционных проектов отказываются нередко сами заказчики.
Но для более продвинутых архитекторов нашего времени современные крыши – это, прежде всего, новые технические решения. Они призваны улучшить такие показатели частного строительства как надежность, долговечность и функциональность. Поэтому сегодня в приоритете в плане строительства крыш не традиции и идеальная геометрия, а экономия строительных материалов, оригинальность, которой сейчас так не хватает, и максимально эффективное распределение полезного жилого пространства.
Двухскатная крыша занимает среднее положение между односкатной и многоскатной по уровню сложности и удобству эксплуатации. Надёжная защита дома от дождя, ветра и снега, широкое разнообразие форм и несложный монтаж - эти факторы сделали двускатную крышу самой популярной в нашей стране. Её сборка может осуществляться как профессиональными мастерами, так и начинающими строителями. Конструкция применяется при возведении капитальных сооружений и для малых архитектурных форм - беседок, бань и туристических домиков в кемпингах.
Устройство и основные элементы двухскатной крыши
Двухскатной считается крыша, состоящая из двух плоскостей прямоугольной формы, расположенных над стенами здания и соединённых под углом сверху.
Популярность двухскатной крыши обусловливается простотой её изготовления
Опорной конструкцией кровли служит стропильная система, назначение которой заключается в:
- удержании наружного и внутреннего покрытия крыши;
- равномерном распределении нагрузки на несущие стены;
- формировании каркаса крыши, необходимого для выравнивания плоскости скатов.
Чтобы понять и успешно применять на практике принципы устройства двухскатной крыши, рассмотрим подробнее основные элементы её конструкции. В любом случае знание принятой профессиональной терминологии поможет при выборе и расчётах материалов.
- Мауэрлат. Опорная балка, устанавливаемая на стену. Изготавливается из бруса и брёвен хвойных пород дерева. Назначение мауэрлата состоит в равномерном распределении веса крыши на несущую стену. Размеры сечения бруса определяются в соответствии с общими габаритами кровли, как правило, это от 10 до 25 см в поперечном сечении. Крепление осуществляется анкерными болтами, металлическими резьбовыми стержнями, скобами или проволокой. Между мауэрлатом и поверхностью стены укладывается гидроизоляционный материал для предотвращения контакта гигроскопичного камня и древесины. Изготовить мауэрлат можно из цельного массива, сшитых досок или клеёного бруса.
Для крепления мауэрлата к стене можно использовать анкеры, резьбовые шпильки, скобы или проволоку
- Стропильные фермы. Сборка стропил может осуществляться как на земле, так и непосредственно на крыше. Ферма представляет собой треугольник с заданными размерами. Собирают его из досок или бруса толщиной от 50 мм и шириной от 150 мм. Важно соблюдать технологические допуски при монтаже ферм, так как именно от них зависит конечная конфигурация плоскости скатов. Погрешность в 1 см на расстоянии в 0,6 м считается недопустимой: крыша будет волнистой, а прилегание кровельного материала неравномерным. Установочный шаг стропил варьируется от 0,6 до 1,2 м.
Сборка стропильных ферм может производиться как на земле, так и непосредственно на крыше
- Лежень. Эта деталь применяется в наслонных конструкциях. Так же как и мауэрлат, она устанавливается на опорную (внутреннюю) стену и служит для распределения нагрузки от стоек под коньковым прогоном. Размеры лежня обычно не отличаются от размеров мауэрлата, но бывают исключения (в зависимости от толщины стены).
В конструкции двухскатной крыши лежень располагается на средней опоре дома
- Стойки. Элемент, служащий для компенсации вертикальных нагрузок. Стойками соединяют коньковые и горизонтальные прогоны с лежнем и несущими балками. Толщину бруса подбирают в зависимости от общей конструкции крыши. Крепят его гвоздями, шурупами и металлическими кронштейнами.
Стойки препятствуют прогибу стропил под нагрузкой
- Ригели (затяжки). Усиливают жёсткость треугольной конструкции стропил и связывают стропильные лаги между собой в единый каркас.
Ригель соединяет стропильные лаги и усиливает прочность конструкции фермы
- Конёк (или коньковый прогон) – верхняя горизонтальная часть крыши, расположенная на пересечении двух плоскостей скатов. Прогон представляет собой цельную массивную балку, связывающую скаты по всей длине.
Все верхние точки стропильных ферм соединяются коньковым брусом
- Свес. Часть крыши, выступающая за мауэрлат на 40–50 см. Предназначена для защиты стен от намокания. Под свесами устанавливают водосточные желоба.
Свес выполняет защитные функции, закрывая стены от сырости
- Обрешётка. Наружная часть конструкции, которая настилается поверх стропильных ног. Выполняется из деревянных реек или (в случае мягкой кровли) фанеры, плит ДСП или OSB. Функция обрешётки заключается не только в фиксации кровельного материала, но и в усилении жёсткости каркаса в целом. Применяются обрезные или необрезные окорённые доски, пропитанные антибактерицидными составами. Толщина обрешётки варьирует от 22 до 30 мм.
Перед монтажом кровельного покрытия на стропила устанавливается обрешётка
- Кобылки. Дополнительный элемент, который применяют в тех случаях, когда стропильные лаги имеют недостаточную длину для организации полноценного свеса. Для наращивания стропил используют доски или брус того же или немного меньшего размера. Фиксируют их при помощи гвоздей и саморезов.
Кобылки могут крепиться к стропилам при помощи болтов или прибиваться гвоздями
- Подстропильные ноги (подкосы). Распорки, выполняющие роль связующего звена между несущими балками и стропильными ногами. Изготавливаются по месту из досок и бруса. В дачном строительстве применяют жерди небольшого диаметра (до 14 мм) с обточенными плоскими концами.
Основная функция подстропильных ног (подкосов) заключается в увеличении жёсткости стропильной системы
Видео: этапы строительства стропильной конструкции
Варианты устройства стропильной системы
В зависимости от расположения несущих стен здания выбирают один из возможных типов стропильной системы:
- наслонный;
- висячий.
Наслонные стропила
Наслонная система крепления предполагает наличие дополнительной опорной стены дома, на которую переносится вес крыши. Для этого используются коньковый прогон и лежень, соединённые между собой вертикальными стойками. Такой тип усиления конструкции прост и эффективен, однако мешает обустройству чердачного пространства под жилую зону. Полезная площадь уменьшается и возникают дополнительные расходы на отделку. Хорошим решением проблемы в этом случае становится самцовый (являющийся продолжением стены и возводимый до начала формирования кровельной системы) фронтон, который принимает на себя вес конструкции крыши. Кроме этого, к неудобствам наслонной технологии относится необходимость в длинномерных элементах. Транспортировать и устанавливать прогоны, длина которых больше 6 м, без подъёмной техники крайне проблематично. Есть четыре типа наслонных конструкций.
- Безраспорные стропила. Существует три вида сборки такой конструкции:
- с жёстким креплением к мауэрлату (коньковый прогон соединяется с верхом стропил скользящим креплением с дополнительной фиксацией металлическими планками);
Жёсткость фиксации стропил к мауэрлату обеспечивают металлические кронштейны
- с ползунковым креплением к мауэрлату (плавающее соединение дублируется гибкой пластиной, верхние части стропил крепятся к прогону или между собой попарно);
Ползунковое крепление обеспечивается гибкой пластиной, устанавливаемой в верхней части стропильных ферм
- с жёстким креплением стропильных ног и конька крыши в единое целое (при помощи дополнительных досок).
В этом варианте все элементы стропильной фермы связываются в жёсткий треугольник
- с жёстким креплением к мауэрлату (коньковый прогон соединяется с верхом стропил скользящим креплением с дополнительной фиксацией металлическими планками);
- Распорные стропила. Крепление стропильных ног к мауэрлату жёсткое, но добавляется горизонтальный прогон между стропильными ногами. Эта конструкция является промежуточной между наслонной конструкцией и висячей. Применяется в тех случаях, когда несущая стена достаточно мощная и способна выдержать распирающее давление от крыши. Иногда для этого по всему периметру кровли устанавливают железобетонный пояс.
Распорные стропила передают распирающие нагрузки от крыши на мауэрлат, поэтому они применяются только в тех случаях, когда можно обеспечить достаточную прочность стен
- Стропила с подкосами. Подкос выполняет функцию дополнительной опоры, его часто называют третьей стропильной ногой или подстропильной ногой. Он устанавливается под углом 45–50 о и не позволяет провисать основным стропилам. С помощью подкосов удаётся перекрывать пролёты с большими расстояниями (до 15 м). Главное при сборке - точность в срезании углов подкосов в соответствии с наклоном стропильной ноги. Другие расчёты не требуются. Подкос прибивается к несущим элементам с двух сторон.
Стропила с подкосами позволяют перекрывать пролёты большой длины
- Стропила на подстропильных балках. Вдоль длины крыши укладывается дополнительная балка, на которую опираются стойки, подпирающие стропила. Такую же функцию выполняет лежень и другие стены дома. Если прогоны отсутствуют, под каждой стропильной ногой устанавливается отдельная стойка. Затяжка устанавливается ниже прогона, таким образом устраняется распор. При помощи схваток, установленных в нижней части, компенсируют нагрузку от веса верней части стропил. Дополнительные расшивки, соединённые накрест, фиксируют положение схватки.
Для усиления конструкции стропил в схеме с подстропильной балкой применяются дополнительные элементы: затяжки, ригели, схватки и расшивки
Висячие стропила
Висячая схема применяется при отсутствии средней опоры. Жёсткость крыши усиливается за счёт установки связок и ригелей между соседними стропильными фермами. Зачастую это единственный способ обустройства крыши, особенно в случаях с небольшими размерами перекрытия.
Одним из существенных достоинств этого типа конструкции считается высокая прочность и жёсткость каркаса. При устройстве висячей стропильной системы отпадает необходимость крепить мауэрлат.
Висячие системы, так же как и наслонные, подразделяются на 5 видов, каждый из которых является трёхшарнирным.
- Треугольная трёхшарнирная арка. Наименее затратный вариант устройства крыши. Представляет собой треугольник с ограниченной степенью нагрузки. Возможны два варианта крепления стропил к затяжке - ортогональная лобовая врубка и связка при помощи пластинчатых крепёжных элементов.
Стропила и затяжка скрепляются методом врубки или при помощи жёстких пластин из дерева или металла
- Трёхшарнирная арка с приподнятой затяжкой. Применяется при устройстве чердачных помещений, которые планируются под мансарду. Поперечная затяжка устанавливается в верхней части стропильной фермы. Крепление к мауэрлату - ползунковое. Для исправной работы системы рекомендуется длинный выпуск стропил за границы стен. Для компенсации возможного провисания затяжки используют подвесы (один или несколько - по обстоятельствам). Если длина затяжки большая, возможно сращивание двух брусов с помощью хомутов.
Плавающее крепление к мауэрлату снимает напряжение со стропил, а место установки затяжки определяет высоту мансардного помещения
- Треугольная арка с бабкой и подкосами. В том случае когда стропила имеют очень большую длину, для их укрепления применяются дополнительные подкосы. Они снижают вероятность прогиба под действием внешних нагрузок и переносят вес крыши на нижнюю затяжку. Кроме этого, к коньковому прогону подвешивают на хомутах бабку, которая подпирает конёк, а следовательно, способствует увеличению жёсткости всей конструкции.
Треугольная арка с бабкой и подкосами применяется при очень большой длине стропил, когда нужно разгрузить коньковый узел и увеличить жёсткость всей системы
- Трёхшарнирная арка, усиленная подвеской или бабкой. Этот вид стропильной конструкции применяется для крыш с большими (более 6 м) пролётами. Её суть состоит в том, что вес затяжки переносится на коньковый прогон. Они соединяются между собой подвесками, концы которых зажаты в хомуты. Подвеску из деревянного бруса называют бабкой, а железную - тяжем. С помощью болтов хомута можно регулировать степень натяжения, что особенно актуально в случае провисания затяжки.
Подвески и бабки предотвращают прогиб затяжки, причём степень натяжения крепёжного узла можно регулировать
- Треугольная арка с ригелем. При высоких распорных нагрузках в верхней части треугольника добавляют ригель. Он, в отличие от затяжки, компенсирует напряжение сжатия. Крепление ригеля не допускает шарнирного соединения со стропилами. Затяжку устанавливают в основании конструкции.
Для компенсации распорных нагрузок в верхней части стропильной фермы устанавливается горизонтальный ригель
Видео: монтаж стропил для гаража и бани
От чего зависит высота конька двускатной крыши
Как уже отмечалось выше, конёк - это верхняя горизонтальная часть крыши, образованная пересечением скатов. Определение высоты конька - одна из ключевых задач при проектировании крыши. Неверное решение влечёт за собой ряд проблем, связанных с дальнейшей эксплуатацией.
- Климатические условия региона. К ним относится среднегодовой уровень выпадения осадков, ветровая нагрузка и высота снежного покрова. Каждый фактор вносит свои коррективы при выборе высоты крыши. Так, затяжные снежные заносы и обильные дожди предполагают крутизну скатов более 45 о, при этом осадки сходят с кровли довольно быстро, не успевая причинить повреждения. В степных зонах, где господствуют устойчивые ветры, принято возводить пологие крыши, с наклоном скатов не более 10–12 о. Здесь кровля с низко-скатной конструкцией прослужит дольше и будет эффективнее сохранять тепло в доме.
- Наличие или отсутствие чердачного помещения в конструкции дома. Так как двускатные кровли бывают двух типов - с чердаком или без него, при выборе угла наклона нужно учитывать дальнейшие этапы эксплуатации. Одним из самых распространённых вариантов обустройства чердачного помещения является мансарда. Для этого используют специальную конструкцию двухскатной крыши, которая называется ломаной и расширяет полезную площадь мансарды. Вариант без чердака чаще используют при строительстве гаражей, складских ангаров и тому подобных сооружений.
Крыша без чердачного перекрытия увеличивает объём помещения, но имеет большие теплопотери
- Вид кровельного материала. Знание свойств наружного покрытия влияет на оптимальный выбор уклона скатов и высоту конька. Вот несколько основных правил:
Следует учитывать и тот факт, что поднятие конька сопровождается дополнительными финансовыми расходами. Например, конструкция с уклоном в 40–45 градусов обойдётся в 1,5–2 раза дороже, чем крыша со скатами в 10–12 градусов. При дальнейшем увеличении угла наклона стоимость возрастает в геометрической прогрессии.
Важность правильного определения высоты конька крыши в каждой конкретной ситуации трудно переоценить. Не осталась она и без внимания нормативных строительных документов.
Сборник правил и таблиц СНиП 23.01.99 и СП 20.13330.2011 подробно отражают требования, предъявляемые к строительству крыш в различных климатических зонах.
Там же регламентируются минимальные размеры эксплуатируемых чердаков (жилых мансард). Учитывается не только удобство помещения для жизнедеятельности человека, но и противопожарные нормы. Размеры чердака не должны быть меньше необходимого минимума для профилактики и технического обслуживания крыши - 1,5 м в высоту и 1,2 м в длину. Допускается сужение проходов в сложных составных конструкциях на 35–40 см.
Существует два способа определения высоты конька:
- Графический, в котором используется точный чертёж в заданном масштабе.
- Математический - при помощи геометрических формул, выражающих зависимость высоты конька от длины основания крыши и угла наклона.
Третьим можно назвать автоматический способ расчёта при помощи онлайн-калькуляторов, которыми сегодня изобилует интернет. Но при всём уважении к современным компьютерным технологиям нужно отдавать себе отчёт в том, что в случае ошибки или неточности расчётов никто не понесёт ответственности за напрасно потраченные деньги.
Поэтому лучше всё же выполнять расчёты самостоятельно. Геометрические вычисления производятся по формуле H = L ∙ tg A, где H - высота конька, L - половина длины пролёта, а tg A - тангенс угла наклона ската, значение которого можно взять из справочных таблиц.
Для определения высоты конька нужно знать размер основания и тангенс угла наклона ската
Таблица: значения тангенса разных углов для расчёта двухскатной крыши
Виды двухскатных крыш
Выше мы рассмотрели варианты двухскатных крыш с точки зрения внутреннего устройства конструкции. Теперь же разберём их наружное строение.
Крыша с разными углами наклона скатов
Крыши с разными уклонами скатов называют ещё асимметричными. Чаще их используют в малых архитектурных формах, но известны случаи и капитальных строений с такими кровлями. Суть заключается в том, что здание покрывают крышей с разной длиной скатов. Количество скатов не изменяется - их также два, но существенно меняется восприятие здания в целом. Сооружение становится необычным, по-своему стильным, приобретает уникальность и притягивает взоры людей.
Удлинённый скат крыши может использоваться для организации дополнительной функциональной пристройки, например, гаража
Несмотря на дополнительные сложности при возведении такой крыши, популярность конструкции не уменьшается. Наоборот, застройщики стремятся придать домам необычные, оригинальные формы. Для этого они используют различные архитектурные приёмы, в том числе и крыши с разной длиной скатов.
Крыша со слуховым окном
Слуховые окна привносят в экстерьер здания неповторимый колорит и весьма полезны в практическом смысле. С их помощью решается проблема освещения мансарды, а также естественной вентиляции без привлечения дополнительных технических средств. Установка слуховых окон - дело непростое, требующее знаний и навыков. Изначально слуховым окном считалось застеклённое отверстие во фронтоне крыши, но сегодня диапазон расширился, к этой категории относят и окна, вмонтированные в скаты. По внешнему виду слуховые окна разделяют на:
- мансардные;
- односкатные;
- двухскатные;
- арочные;
- вальмовые;
- французские плоские;
- с боковыми стенами в плоскости дома;
- без боковых стен в плоскости дома;
- с боковыми стенами не в плоскости дома.
Каждый вид слухового окна устанавливается по своей технологии
Из всех перечисленных категорий только мансардные окна могут устанавливаться как в момент возведения крыши, так и после окончания строительства. Остальные сооружаются одновременно со сборкой стропильной конструкции. Это обусловлено необходимостью органично встроить в опорную систему окно, которое должно выдержать климатические нагрузки и не стать причиной протечек или перекосов крыши.
Слуховое окно должно вписываться в общую опорную систему стропил и выдерживать все действующие на кровлю нагрузки
Монтаж слуховых окон выполняется в соответствии с нормативными документами СНиП 11–26 и СНиП 21–01.
В них оговариваются условия, при которых можно производить установку слухового окна:
- допустимый уклон ската - не менее 35 о;
- максимально допустимый размер окна с раскрывающими створками - 1,2х0,8 м;
- слуховое окно на крыше с вальмовой конструкцией и прямоугольным фасадом не может быть в одной плоскости со стенами строения;
- для наружной облицовки окна могут использоваться черепица, медь, листовая сталь.
Устанавливать слуховое окно можно самостоятельно или обратившись за помощью к профессионалам. Но в любом случае необходимо соблюдать общестроительные правила, разработанные профильными организациями.
Крыши с «кукушкой»
«Кукушка» - это встроенная в основную стропильную систему конструкция в виде выступающего окна или балкона. Внешний вид такого строения выгодно отличается от окружающих его домов, а внутреннее пространство мансарды преображается и становится более интересным. Кроме эстетических преимуществ «кукушка» увеличивает полезный объём и площадь жилого этажа, повышает уровень естественного освещения. Окно, расположенное на южной стороне крыши, способствует проникновению на мансарду прямого солнечного света. Улучшается вентиляция помещения.
Конструкция «кукушки» создаёт оригинальный внешний вид и увеличивает площадь освещения мансарды, но требует тщательного расчёта для сохранения несущей способности кровли
Но есть у «кукушки» и недостатки, в основном финансового характера:
- увеличивается трудоёмкость монтажных работ;
- повышается общая смета по возведению крыши;
- появляется необходимость использования услуг квалифицированных проектировщиков и строителей.
Неграмотный монтаж выносного окна (или балкона) на двухскатной крыше может стать причиной повреждения кровли и образования протечек.
Крыша с большими свесами
Крыша, далеко выходящая за пределы дома, называется крышей-шале. Технология заимствована из Европы - из горных альпийских районов Франции и Швейцарии.
Одной из особенностей крыши типа «шале» является увеличенный размер кровельных свесов
Отличительными чертами считаются первый этаж, сложенный из камня, и второй этаж, полностью выполненный из дерева с объёмной пологой двускатной крышей и большими выносами. Своеобразность экстерьера сочетается с практичностью, обусловленной образованием большого участка вокруг дома, защищённого от снега и дождя. Такое решение надёжно предохраняет стены дома от намокания, повышает звукоизоляцию внутри помещения. Фасадная сторона часто оборудуется окнами и балконами во всю длину. Несмотря на внушительные габариты, кровля практически не утяжеляет здание. Если вынос крыши превышает 3 м, её край дополнительно опирают на колонны или стены. Существуют многочисленные проекты, в которых стропила плавно опускаются до самой земли. Рядом со строением образуется дополнительная изолированная площадь, которую используют для подсобных целей, в качестве парковки автомобиля и т. д.
Традиционно крыши-шале покрывают гонтом, но для наших широт это очень дорогой материал (дуб, расколотый на черепичные пластины). Поэтому сегодня для таких кровель используют современные натуральные и синтетические материалы, в том числе:
- солому или камыш;
- гибкую или керамическую черепицу;
- композитную стилизованную кровлю;
- дранку или гонт из лиственницы.
Крыши со смещённым центром
К авангардному направлению в архитектуре относятся крыши, сконструированные по принципу асимметрии. Конёк смещается от центральной оси здания, за счёт чего крыша приобретает иногда самые фантастические очертания.
Невзирая на причудливую форму, крыши со смещённым центром исправно выполняют свои функции
Формально такой изыск можно считать одной из разновидностей крыш с разными углами наклона скатов. На практике этот приём используют в случаях, когда внутренние опорные стены находятся не в середине здания. Смещение обусловлено желанием проектировщика опереть стропильную конструкцию максимально надёжным способом и сократить расходы на усиление висячего пролёта.
Выбор кровельных материалов
Из всех возможных вариантов кровельного покрытия самыми распространёнными на сегодняшний день являются материалы искусственного происхождения. В таблице ниже даны сравнительные характеристики основных покрытий, представленных на строительном рынке.
Таблица: свойства кровельных материалов
Наименование материала Угол наклона скатов Уровень огнеупорности Шумоизоляционные свойства Удельная масса, кг/м 2 Срок службы, лет Цена Уровень сложности сборки Сложность ремонта и замены Недостатки материала Профнастил 12–90 о Высокий 5,7–9,4 30–35 Низкая Шумность, подверженность коррозии, большие отходы на кровлях сложной формы Асбоцементный шифер 12–60 о Высокий Средние (но выше, чем у металлических видов кровли) 10–15 25–30 Низкая Средний Лёгкая, заменой повреждённого участка Наличие в составе асбеста, вредного для человека. Хрупкость, покрывается мхом. Ондулин 15–90 о Низкий Высокие 6–6,5 35–50 Низкая Лёгкий монтаж, не требующий высокой квалификации Лёгкая, заменой повреждённого участка Цвет гарантируется на 5 лет, невысокие декоративные свойства. Керамическая черепица 15–60 о Высокий Хорошие 40–100 до 100 Очень высокая Лёгкая, заменой повреждённого участка Единственный недостаток - хрупкость материала на излом Цементно-песчаная черепица 15–60 о Высокий Хорошие 18–30 до 100 Высокая Сложный, требует квалификации Лёгкая, заменой повреждённого участка Нет Металлочерепица от 14 о Высокий Низкие (особенно при неграмотной сборке) 3,5–5 40–50 Низкая Лёгкий монтаж, не требующий высокой квалификации Лёгкая, заменой повреждённого участка Большой перерасход материала при монтаже сложной крыши. Подвержена коррозии. Мягкая (битумная) черепица от 15 о Высокий Хорошие 3–4 30–40 Средняя Лёгкий монтаж, не требующий высокой квалификации Лёгкая, заменой повреждённого участка В составе содержится битум, канцерогенное вещество. Кроме этого, при сооружении крыш иногда применяются такие нестандартные виды покрытий, как солома, камыш или дёрн. Но это явление скорее можно назвать исключением из правил и данью старинным традициям, массового применения эти материалы не имеют.
Укладка кровли из камыша требует большого и кропотливого труда и относится скорее к экзотическим вариантам
Проекты домов с двухскатной крышей
Большинство застройщиков, выбирая готовый проект дома или коттеджа, обращают внимание на функциональные особенности строения и форму крыши. И это неслучайно. Стоимость крыши может составлять до 30% от общей сметы. Но бюджет можно заметно снизить, если изменить форму и выбрать недорогие кровельные материалы. В этом отношении двухскатная крыша имеет явное преимущество перед остальными. И поэтому на сегодняшний день она является самой востребованной. Вот далеко не полный перечень преимуществ двухскатного покрытия дома:
- любая постройка, включая сложные многоуровневые здания, может быть покрыта при помощи крыши с двумя скатами (без ущерба для внешнего вида и внутреннего комфорта);
- работы по монтажу крыши обойдутся намного дешевле из-за простоты монтажа и доступности материалов (без ущерба прочности и надёжности);
- при покрытии металлочерепицей количество отходов будет минимальным (для примера, в вальмовой крыше отходы могут составлять до 30%).
Архитектурные и строительные организации располагают огромным количеством готовых проектов, а за небольшие деньги дорабатывают их под условия заказчиков.
Фотогалерея: готовые варианты проектов домов с двухскатной крышей
Одноэтажный дом эконом-класса, покрытый двухскатной крышей, относится к самым недорогим и популярным вариантом загородного жилья 
Мансардные окна частично заменяют искусственное освещение на чердачном этаже 
В двухэтажном доме можно сделать невысокий конёк и небольшое мансардное помещение 
Высокая двускатная крыша позволяет организовать на мансардном этаже полноценные жилые помещенияИндивидуальное проектирование (в том числе и самостоятельное) в основном производится для возведения домов с двускатными крышами и улучшенной планировкой, таких как:
- одноэтажные жилые строения с увеличенными размерами подкровельного помещения;
- мансардные дома с люкарнами и без;
- двухэтажные дома с чердачными и мансардными помещениями.
Определившись с необходимыми параметрами жилья и финансовыми возможностями, можно самостоятельно или с помощью специалистов создать собственный проект своего дома-мечты.
Двухскатная крыша для беседки
Замечательным изобретением наших предков является беседка. Отдых за городом, семейные торжества, встреча гостей на дачном участке и пикники - это лишь краткое перечисление тех функций, которые ассоциативно связаны с беседкой. Возможно, именно поэтому такое строение присутствует практически на каждом загородном участке. Одним из главных компонентов беседки является крыша.
Двухскатная крыша надёжно защищает беседку от дождя, пыли и опадающих листьев и придаёт ей вид сказочного теремка
Беседки строят с различными видами крыш, но самыми популярными являются именно двухскатные.
Фотогалерея: беседки с двухскатными крышами
Двускатная крыша летней беседки надёжно укроет посетителей кемпинга от дождя или прямых солнечных лучей 
Смещение конька используется для того, чтобы можно было установить дополнительные опоры под стропила, которые не будут мешать входу и выходу 
Встроенная в беседку печь превращает её в небольшое летнее кафе 
Беседки могут применяться в парках и зонах отдыха для укрытия посетителей от снега, дождя или жарыПринципы возведения крыши над беседкой во многом идентичны тем, что применяются при строительстве жилых домов. Разница заключается лишь в устройстве опор: кровля стоит не на стенах, а на колоннах или вертикально установленных брусках.
Виды двухскатных крыш для беседок идентичны по конструкции с крышами обычных домов
Постройка беседки может послужить хорошим опытом перед строительством большой двускатной крыши собственными силами.
Сборка односкатной крыши, конечно, быстрее и проще. Но отдавая предпочтение классической двускатной кровле, владелец здания одновременно приобретает более долговечное покрытие и чердачное помещение, которое со временем можно превратить в жилую мансарду. Первоначальные затраты с лихвой окупятся, а дом приобретёт самобытный и в то же время привлекательный внешний вид.
Отправим материал вам на e-mail
При планировании строительства малоэтажных жилых, подсобных или коммерческих зданий большинство проектировщиков выбирают двускатную конструкцию крыши. Это связано с относительно простой технологией монтажа, повышенной надёжностью конструкции, эффективным отводом осадков с кровли и неприхотливостью к условиям эксплуатации. Однако для достижения всех преимуществ нужно грамотно спроектировать и установить стропила для двухскатной крыши своими руками.
Расчёт длины и шага стропил
Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками, нужно соблюдать шаг их закрепления 0,6-1 м. Выбор зависит от расчётных нагрузок с учётом запаса прочности. Чем меньше шаг, тем прочнее конструкция и больше расход строительных материалов. Большой интервал 0,8-1 м допускается использовать только при укладке лёгких кровельных листов и углах наклона 15 0 -20 0 . Рекомендуется выбирать шаг в пределах 0,6-0,8 м.
Длину балок, зная угол наклона скатов и расстояние между двумя стенами объекта, рассчитать достаточно просто по теореме Пифагора. Однако реальную длину нужно увеличить на 60-70 см, которая пойдёт на их стыковку, а также на свес скатов примерно 0,5-0,6 м.