Двухскатная крыша для частного дома своими руками

Крыша во многом определяет комфортабельность и долговечность всего строения, защищая его сверху от внешних воздействий. Двухскатная крыша для дома своими руками – это один из самых популярных вариантов конструкций, который обеспечивает достаточную надежность.

ФУНКЦИИ:

Крыша

Возможности устанавливать/редактировать:

  • Угол скатов
  • Угол вальмы
  • Стропила и Обрешетка: габариты, интервал
  • Обрешетка: габариты и интервал
  • Высоту мауэрлата
  • Соединение коньковой балки: Шарнирное; под стропилами, Жесткое
  • Высота затяжки (мансарды)
  • Средний прогон: по центру стропила; над затяжкой; возле подкоса
  • Стойки коньковой балки: на несущей стене — равномерно распределить с шагом; по центру
  • Лежень
  • Подкосы: подстропильная нога, под углом; верхний подкос, нижний подкос
  • Дымоходы
  • Мансардные окна
  • Слуховые окна
ФУНКЦИИ:

Кровля

Вид материала:

  1. керамическая черепица
  2. цементно-песчаная черепица
  3. битумная черепица
  4. металлочерепица
  5. шифер (асбестоцементные плиты)
  6. стальная фальцевая кровля
  7. битумный шифер (ондулин)
  • Учет коэффициент запаса
  • Карниз (подшивка, софит)
  • Утепление: по всей внутренней стороне; вдоль затяжки
  • Контрутепление. Толщина и вид: деревянное, металическое
  • Гидроизоляция
  • Пароизоляция
  • Водоотводный лоток
  • Обшивка
  • Шаг анкеров для мауэрлатов
ФУНКЦИИ:

Расчеты

  • Расчет кровельных материалов и коэффициент их запаса
  • Расчет площади скатов с учетом запаса
  • Расчет утепления кровли: по всей вн. стороне и вдоль затяжки
  • Расчет разных материалов кровли (керамическая черепица, цементно-песчаная черепица, битумная черепица, металлочерепица и др.)
ФУНКЦИИ:

Виды стропильных систем мансардной крыши

На практике применяется несколько видов стропильных систем для мансарды. Их классифицируют по типу и форме крыши: двух-, трех- и четырехскатные, вальмовые и полувальмовые, ломаные. Наиболее простой вариант – это двухскатная стропильная система мансарды. Ее преимущество – простая и надежная конструкция, способная выдерживать большие нагрузки. При этом имеются и недостатки – простая форма не позволяет создать интересный дизайн, что, впрочем, компенсируется добавлением декоративных элементов. Более существенен другой недостаток – ограниченное внутреннее пространство, которое существенно меньше, чем в случае с ломаной крышей.

[su_label type=»warning»]Идея[/su_label] [su_highlight background=»#fdffcd»]Избавиться от недостатка площади можно, построив полумансарду – то есть, помещение с боковыми стенами 1,5-1,8 метров в высоту. Это позволит увеличить внутренний объем при сохранении преимуществ конструкции двускатной крыши.[/su_highlight]

Виды стропильных систем мансардной крыши

На чертеже представлен пример устройства мансардной крыши по типу полумансарды со стенами 1,8 м в высоту

Наиболее интересной с архитектурной точки зрения является стропильная система ломаной мансардной крыши. Она позволяет проявить фантазию, разумеется, при условии соблюдения строительных норм и, прежде всего, прочностных характеристик. Такая конструкция может иметь правильную и ассиметричную форму. Конфигурация выбирается исходя из особенностей дома и планировки внутреннего пространства мансарды. В некоторых случаях стропильная система мансардной крыши позволяет создать достаточно интересное внутреннее пространство, особенно если имеется возможность спланировать второй свет или антресоли. Важно максимально полно и эффективно использовать объем – это непростая, но очень интересная задача, которая позволяет при сравнительно небольших затратах увеличить полезную площадь и сделать дом более комфортным.

[su_label type=»info»]Совет[/su_label] [su_highlight background=»#d3e8fe»]Поскольку в местах примыкания пола мансарды к крыше пространство ограничено, тут целесообразно организовывать места хранения, устанавливать мебель, прокладывать инженерные коммуникации.[/su_highlight]

Виды стропильных систем мансардной крыши

Места у стен мансарды лучше всего использовать для установки удобных шкафчиков, полок и встроенной мебели

Стропильная система ломаной крыши

В стропильной системе ломаной крыши одновременно используются и наслоннные, и висячие стропила

Стропильная система ломаной крыши

Каркас ломаной крыши состоит из стропил — висячих и наслонных — и допонительных элементов, обеспечивающих жёсткость конструкции

Узлы крепления стропил

Стропильная система ломаной крыши
  1. Если уклон крыши превышает 35o, для крепления достаточно замка с одинарным зубом.

    Шип упирается в ответный паз затяжки и не позволяет стропилам разъезжаться

  2. При более пологих скатах применяют двойной зуб. Для усиления прочности соединения в затяжке выпиливают два упора. Один из них — крайний — дополняется шипом. Под его размер в ответной части стропила вырезается проушина.

    Для пологих скатов крепление стропильной ноги к затяжке обычно выполняют при помощи замка с двойным зубом

  3. Самый сложный узел ломаной крыши находится в месте пересечения висячего стропила, затяжки и наслонного стропила. Поэтому его усиливают болтовыми соединениями.

    Пара болтов эффективно противодействует вращающему моменту в месте соединения стропил с затяжкой

  4. К мауэрлату стропильную ногу прикрепляют посредством уголков и скоб. Для облегчения монтажа и ограничения движения стропила к его нижней поверхности надо прибить упорный брусок.

    Упорная доска или брусок, набитые на нижнюю грань стропильной ноги, не позволяют ей скользить вниз

Стропильная система ломаной крыши

Ломаные крыши с «кукушкой», балконом, окном

Стропильная система ломаной крыши
  • односкатной — это самый простой в устройстве вариант;
  • двускатной;
  • вальмовой — имеется три ската, один из которых обращён вперёд и попутно играет роль козырька;
  • арочной.

    Под крышу «кукушки» обустраивается отдельная стропильная система, жёстко соединенная с основной

Стропильная система ломаной крыши
  1. Устроить его во фронтонной части. Это наиболее простой вариант. Балкон может быть как с выносом за пределы здания, так и без него.
  2. Встроить в скат. Несколько более сложное решение, так как приходится кое-что менять в стропильной системе. Стена, отделяющая балкон от мансарды, должна возводиться из лёгкого материала, например, из пеноблоков.
  3. Установить окно-балкон. Это трансформер: в собранном виде конструкция представляет собой окно, если же нижнюю часть выдвинуть, а верхнюю — приподнять, получится балкон с козырьком.

    После нескольких несложных движений плоское окно превращается в балкон со стеклянным козырьком

Стропильная система ломаной крыши

Ломаная крыша без вертикальных стоек

Стропильная система ломаной крыши
  1. Стойки сдвигаются ближе к наружным стенам так, что они превращаются в подпорки для боковых стропил.

    Сдвинутые в сторону наружных стен и укороченные стойки превращаются в подпорки для наслонных стропил

  2. На место стыка бокового и конькового стропила с двух сторон устанавливаются накладки из стали толщиной 4 мм, имеющие соответствующую форму, после чего их стягивают шпильками.

    В бесстоечном варианте ломаной крыши для укрепления места соединения наслонных и висячих стропил применяются толстые металлические пластины, стянутые шпильками

Стропильная система ломаной крыши

Ломаная мансардная конструкция и ее расчет

Мансарда с ломаной крышей является наиболее используемой, так как площадь под кровлей можно использовать с максимальной пользой. Эталонной считается схема, в разрезе которой находятся элементарные фигуры: прямоугольник – по центру, равносторонний треугольник – вверху, два прямоугольных треугольника по бокам. Чертежи такой конструкции просты в расчетах. Общая схема и отдельные чертежи перед началом расчетов наносят на бумагу.

Читайте также:  Важность устройства вентиляционной системы в каркасных строениях

Ломаная крыша рассчитывается по элементам:

  • расчет угла, под которым будет установлена кровля;
  • определение размеров коньковых и боковых стропил, а так же элементов для их усиления;
  • вычисление размеров обрешетки;
  • расчет площадей скатов;
  • определение массы материалов, необходимых для кровли;
  • вычисление нагрузки и массы утеплителя;
  • установление необходимой дистанции между стропилами.

Важно!Угол, под которым устанавливается кровля, должен находится в пределах 30 градусов в ее верхней части и 60 градусов – для боковых стропил.

Длина боковых стропил вычисляется по формуле. Имеем исходные данные: 0.5 м – карниз крыши, 2.5 м – высота опоры, 60 градусов – угол наклона. Применяем формулу вычисления гипотенузы прямоугольного треугольника.

L = карниз + высота / cosinus 60 = 0.5 + 2.5 / 0.5 = 5.5 метра.

Длина для коньковых стропил вычисляется по формуле для равностороннего треугольника. Допустим, что основание или же затяжка составляет 4 метра, углы А у основания соответствуют углу наклона коньковых стропил, что составляет 30 градусов, в вершине треугольника угол развала составляет 120 градусов.

L = затяжка / 2cosinus А = 4 / = 2.3 метра.

Для монтажа ломаной мансардной конструкции выбираются минимально допустимые размеры сечения для стропил: 50 х 100 мм. Для определения веса стропильного материала выбирают среднюю величину плотности дерева при влажности 18 процентов. Это составит 0.5 тонны на куб.м.

Плотность и шаг обрешетки зависит от материала кровли. Для мягкой кровли монтируется фанерная обрешетка по всей поверхности стропил. Для полужесткой и жесткой кровли больших размеров ставится уплотненная или редкая обрешетка. Под полужесткую кровлю большого размера необходимо стелить сплошной слой обрешетки. В основном, обрешетка монтируется через каждые 25-35 см. Ширина доски около 25 см.

Для расчета площади, конструкция делится на геометрические фигуры. Их площади считаются отдельно каждая, потом все данные суммируются. Для ломаной мансардной конструкции площадь делится на 4 части: 2 боковые, 2 коньковые. Вычисляют площадь каждой, увеличивают в 2 раза и потом все складывают.

Вычисление веса кровли является обязательным элементом. Примерный вес 1 кв.м. кровли может составлять: шифер – от 11 до 14 кг, мягкая черепица – от 9 до 16 кг, оцинкованная жесть – от 3 до 6 кг, керамочерепица – от 50 до 70 кг.

Средняя нагрузка для ломаной кровли должна составлять не менее 200 кг на метр погонный. Это обеспечит сдерживание снеговой нагрузки и ветра на всю конструкцию. Кроме этого, существуют коэффициенты поправки, которые зависят от наклона конструкции: до 25 градусов коэффициент равен 1, от 25 до 60 градусов – , от 60 градусов и выше – отсутствует.

Читайте также:  Вытяжка без отвода в вентиляцию: особенности очистителя воздуха

Дистанция между стропилами устанавливается разной, в зависимости от покрытия кровли. Если стропилы изготовлены с сечением 50х150 мм, то примерный шаг между ними может составлять:

  • для керамочерепицы, шифера, ондулина – 80 см;
  • для металлочерепицы – 60 см;
  • для профнастила – 90 см.

Двускатная мансардная крыша

Стропильная система ломаной крыши: расчет, проектирование и монтаж

Двухскатная крыша с ломаным скатами, угол наклона которых различается в верхней и нижней части, считается одним из наиболее популярных типов кровли в частном строительстве. Не смотря на техническую сложность конструкции такого типа, она применяются при возведении не только фешенебельных коттеджей, но также обычных дачных домиков. В этой статье вы узнаете, что такое стропильная система ломаной крыши, как выполняется расчет, в чем преимущества, а также особенности монтажа.

Стропильная система ломаной крыши: расчет, проектирование и монтаж

В классическом понимании ломаная крыша — двухскатная крыша пятиугольной формы, геометрия скатов которой изменена таким образом, что верхняя часть имеет угол 20-30 градусов, а нижняя 50-60 градусов. Ее прародительницей стала традиционна треугольная кровля, которую видоизменили с целью более рационального использования подкровельного пространства, оборудование там жилых помещений или места для складирования вещей, запасов. Сначала строители действовали скорее по наитию, а впоследствии архитекторы, отметившие эффективность применения, стали создавать все больше проектов с кровлей такого типа.

Сборка каркасного фронтона

Поверх утеплителя необходимо уложить надежную гидроизоляцию. Она выполняется из рубероида или полимерных пленок. В местах стыка полос обеспечивается перехлест не менее 15 см. Стыки рекомендуется покрыть герметиком или заклеить скотчем.

Каркас под будущее кровельное покрытие завершает обрешетка. Для нее используется обрезная доска толщиной 2,5 см.

Крепление элементов производится к стропилам с помощью гвоздей или саморезов. Стыки досок должны приходиться на средину стропила.

Применяются такие варианты обрешетки:

Сборка каркасного фронтона
  1. Сплошная. Доски устанавливаются плотно друг к другу. Зазор не превышает 3-4 см. Такая обрешетка необходима для мягкой кровли и черепицы.
  2. Разряженая. Шаг крепления досок составляет 20-25 см. На нее можно настилать профнастил, шифер и металлическую черепицу.
  3. Редкая. Шаг обрешетки превышает 60 см. Она может использоваться при покрытии крыши листами большого размера.

Обрешетка выносится и на карнизные свесы, т.к. финишное покрытие должно располагаться и на них.

Еще один необходимый шаг – монтаж каркаса для отделки фронтона. По сути, это обрешетка крайних вертикальных стропильных ферм.

В зависимости от вида финишной отделки она также может быть сплошной, разряженой или редкой. Важно помнить, что в обрешетки необходимо сразу сформировать проем для окна или двери на чердак.

Монтаж конструкции

Предварительно изготовленный расчет стропильной системы позволит быстро и надежно соорудить всю конструкцию поэтапно.

Как и при сооружении односкатной крыши, сперва необходимо закрепить на верхнем обвязочном брусе мауэрлат. После устанавливают стропильные ноги в соответствии с изготовленным проектом. Для этого предварительно вырезают шаблоны, которые позволяют беспрепятственно соединить мауэрлат и деревянные стропила. Существует несколько способов этого соединения. В проектной документации выбранный вариант должен быть прописан.

После выставляют вертикальные стойки. Их надежно закрепляют на балках перекрытия. Именно они выступают в роли каркаса стен будущей мансарды.

Прогонами необходимо связать вверху стойки. Они необходимы для затяжки верхних стропильных элементов и потолочных балок мансардной крыши.

Жесткость последним придаст дополнительная фиксация на балках. Висячие стропильные ноги соединяют с затяжками, которые являются балками мансардной крыши.

Крайние стропила, размещенные с торцов дома, должны дополнительно быть укомплектованы каркасами, для размещения дверных проемов, фронтов, окон.

Расчеты стропильной системы

В качестве основы для разработки проекта требуется проведение расчётов для подтверждения прочности, надёжности и устойчивости стропильной системы. Основополагающий фактор, который определяет все дальнейшие действия, связанные с разработкой проекта, — определение конфигурации крыши, которая будет возведена над домом. Точнее, за основу берётся количество скатов, которое планирует видеть хозяин над своей постройкой. Второй этап — выбор материалов, которые будут применяться для изготовления кровельной системы и перекрытий.

Для определения общей нагрузки, которую будет нести, а также передавать на стены и фундаментное основание дома, система необходимо просуммировать вес следующих составляющих элементов:

  • деревянные балки, формирующие каркасное основание для устройства кровли;
  • материал, который будет использован в качестве кровельного покрытия;
  • изоляционные плиты, а также каркасное обрамление и обшивка, которые используются утепления поверхностей;
  • материалы, которые применяются для облицовки внутренней поверхности скатов кровли.

При теоретическом расчёте необходимо определить не только предполагаемый вес применяемых стройматериалов. Нужно учитывать влажность воздуха, за счёт которой древесина быстро набирает вес, а технические характеристики заготовок претерпевают значительные изменения. При заказе стройматериалов и хранении на объекте необходимо следить за влажностью. Согласно нормам, она не должна превышать 18%.

Читайте также:  Как крепить снегозадержатели на металлочерепицу

Для односкатной крыши

Расчёты, которые необходимо подготовить для проектирования односкатной крыши, наиболее просты. Первое, что необходимо определить — угол наклона ската. Различная степень пологости односкатной крыши имеет собственные особенности:

  • угол наклона менее 30° провоцирует повышенную нагрузку на стропила в зимнее время года и потребует регулярной очистки поверхности кровли от накапливающегося снега;
  • наклон ската под углом более 60° создаёт опасность парусного эффекта, поскольку более подвержен воздействию ветровой нагрузки.

В зависимости от выбранного угла наклона и назначения мансардного помещения, определяется требуемая высота боковых стен. Количество стропил и их размеры в поперечном сечении рассчитываются в зависимости от выбранного кровельного материала. Сложность конструктивного устройства стропильной системы зависит от длины перекрываемого пролёта. Если размер пролёта превышает 4,50 метра — требуется установка дополнительных подстропильных ног. В противном случае возникает угроза прогиба стропил под действием нагрузки.

Для двухскатной крыши

Двускатная крыша — наиболее популярный вариант проекта для мансардного этажа. При проектировании необходимо учитывать симметрию и обеспечить равномерное распределение всех типов нагрузки, воздействующих на объект. По результатам расчётов определяется уровень ветровой нагрузки и масса конструкции с учётом выбранного кровельного материала. Для гарантии надёжности и долговечности размеры поперечного сечения элементов конструкции рассчитываются с поправочным коэффициентом, значение которого принимается из диапазона от 1,10 до 1,40.

Ещё одна разновидность поправочных коэффициентов, применяемая при расчёте, — климатические поправки, в соответствии с которыми размеры элементов кровли корректируются по ветровой и снеговой нагрузке. Также при проектировании необходимо предусмотреть наличие и расположение мансардных окон и балконов, в противном случае для их последующего устройства нужно будет произвести перерасчёт.

Для ломаной крыши

Ломаная конструкция крыши — оптимальный вариант для строительства просторной мансарды. Криволинейная конфигурация скатов позволяет максимально расширить пространство, но это требует повышенного ресурса надёжности от стропильной системы. В особенности эти требования относятся к опорной конструкции каркаса, к которой крепятся нижние стропила и направляющие фермы. При таком варианте кровельной конструкции также необходимо учитывать выбранный угол наклона скатов (два показателя — для верхнего и нижнего ярусов) и разновидность перекрытия.

Нюансы крепления стропильных ног

Как вы уже знаете, узлы деревянных крыш самая важная составляющая возведения здания, а что может быть важнее крепления кровельного каркаса. Стропильные ноги могут крепиться к опорному брусу двумя способами.

  • Жестким
  • Скользящим

В первом случае вы получите максимально устойчивое соединение, которое лишает конструкцию всевозможных сдвигов, колебаний, поворотов и тому подобных манипуляций. Достигнуть этого можно при помощи запила или врубки. После того, как нога будет вставлена в созданную прорезь ее фиксируют при помощи гвоздей, проволоки, анкеров или любых других крепежных деталей.

Нюансы крепления стропильных ног

ВАЖНО: Если вас не устраивает жесткая или полужесткая свобода, вы можете установить специальные гибкие пластины, тем самым вы добьетесь полностью скользящей стыковки.

Особенности мансардной крыши

Особенность крыш для мансарды состоит в том, что на мансардную кровлю действуют не только наружные погодные факторы, но и внутренние:

  • тепло от жилого помещения;
  • испарения;
  • конденсат, образующийся от температурной разницы в мансарде и снаружи.

Следовательно, требования к мансардным кровлям содержат дополнительные условия. Это укладка пароизоляционных материалов, теплозащитного слоя и гидроизоляция. Кроме того, необходимо обустроить эффективную вентиляцию подкровельного пространства, иначе грозит постоянная сырость в помещении. Чтобы надежно утеплить мансарду, обычно используют минеральную или эко вату, в сочетании с гидроизоляционной и пароизоляционной пленкой получается неплохая защита от внешних и внутренних воздействий. А воздушная прослойка между разными изоляторами обеспечит вентилируемость фронтона и крыши.

Устройство мансардной крыши — сложная и кропотливая работа

Кровля мансарды должна быть легкой, поскольку кроме собственного веса на стены домов оказывает нагрузку и само помещение мансарды со всем ее содержимым. Поэтому для мансард выбирается материал с не высоким удельным весом:

  • металлочерепица;
  • металлический профиль;
  • мягкая кровля (например, ондулин).

Более тяжелые материалы используются только в случаях необходимости соблюсти единообразие дома с соседними строениями. Но в этих частных случаях требуется дополнительно рассчитать нагрузки.

Важно! В проекте, кроме расчета, должны содержаться сведения о конструкции стропил, схема установки балок, подсчет собственной массы крыши и предполагаемую нагрузку природных факторов (ветер, снег, дождь).

Чтобы рассчитать и составить грамотный проект следует предусмотреть устойчивость всех элементов к температурным перепадам.

Металлочерепица для мансардной крыши