Как провести расчет двухскатной крыши самостоятельно

Создание каркасного фронтона

Прежде чем приступить к оформлению фронтона, нужно устроить обрешётку и настелить финишное покрытие кровли.

При формировании обрешётки учитывается вид будущего кровельного покрытия. Её изготавливают из обрезной доски толщиной 25 миллиметров. Обрешётка бывает:

1. Сплошная — доски набиваются на расстоянии 2–4 сантиметра одна от другой. Применяется при использовании черепицы или мягкой кровли.
2. Разреженная — расстояние между досками составляет 15–25 сантиметров. Такая обрешётка устраивается под металлочерепицу, профнастил, шифер и другие подобные материалы.
3. Редкая — расстояние между досками составляет от 0,6 до 1,2 метра. Используется при длине листов покрытия, равной длине ската со свесом. Такое покрытие делается только под заказ.

Обрешётку следует вывести за фронтонные стропила для устройства свеса.

На фронтальных стропильных фермах монтируется каркас для крепления материала лицевой отделки

Монтаж кровельного покрытия

Перед настилкой обрешётки производится утепление крыши и настилка влагозащитного слоя. Далее:

1. Укладывается покрытия кровли. Последовательность установки — снизу вверх порядово. Прямолинейность первого ряда контролируется по натянутому шнуру.
2. Крепление кровельных листов производится самонарезающими винтами с использованием амортизирующих прокладок.

При установке финишного покрытия кровли нельзя экономить на крепёжных изделиях, защитный слой должен быть прочным, способным противостоять ветровым и снеговым нагрузкам.

Листы металлочерепицы настилаются снизу вверх, начиная с угла крыши

Монтаж фронтонов

Обрешётка каркасных фронтонов делается исходя из характеристик материала, предназначаемого для лицевой отделки. Для этого могут быть использованы такие изделия:

1. Вагонка.

2. Блок-хаус.

3. Плитные материалы, такие как водостойкая фанера, плита ОСП, плоский шифер, цементно — стружечная плита и т. д.
4. Сайдинг виниловый или металлический, а также другие отделочные материалы.

После установки обрешётки необходимо настелить влагозащиту из полиэтиленовой плёнки толщиной 200 микрон. Её можно закрепить строительными скобами. Эта работа выполняется снаружи. По плёнке можно обшивать наружную поверхность выбранным отделочным материалом.

Фронтоны нужно утеплять рулонными или плиточными утеплителями. Толщина защитного слоя должна быть не менее 10 см, а для районов с холодным климатом — не менее 15 см. Поверх утеплителя натягивается внутренний влагозащитный слой из плёнки.

Поверх неё набивается обрешётка для лицевой отделки, для чего используются бруски размером 50х50 миллиметров. Отделка всего здания производится одновременно, после утепления кровли.

В процессе облицовки фронтона устанавливаются окна, если они предусматриваются проектом, а в некоторых случаях и двери.

Фронтон деревянного дома с двухскатной крышей чаще всего отделывается вагонкой

Двускатная крыша — расчет параметров

Особенности двускатной конструкции крыши

1. Определение угла наклона ската
2. Расчет высоты конькового прогона
3. Вычисление площади фронтона
4. Расчет площади двускатной крыши
5. Помощь онлайн-калькуляторов и специалистов

Обустройство — двускатной крыши, хоть и завершающий этап строительства любого дома, но относится к наиболее значимым элементам постройки. Роль её не уступает по значимости ни стенам, ни фундаменту. Она защитит ваш дом от попадания влаги и осадков, не допустит проникновения холода, поможет создать приятную и уютную атмосферу внутри, при этом придав экстерьеру завершенности и презентабельности. Сегодня есть разные типы крыш, и традиционно наиболее распространёнными являются двухскатные, они простые и удобные, заслужили к себе вековое доверие.

Установка стропильной системы

Считается, что поднятие наверх всех материалов является самой сложной процедурой. Однако новые технологии и методики обеспечивают сборку стропильной конструкции на земле с последующим ее подъемом на кровлю. Устройство надежной стропильной конструкции предполагает использование только качественного материала.

Стропильная нога имеет стандартный размер 50х150х6000 мм. При превышении длины балки расчетного показателя в 6 м ширина доски должна быть 180 мм. В случае игнорирования этого показателя не избежать надлома балки вследствие собственного веса. Следующим этапом является монтаж стропил – временное крепление посредством стяжки

При этом важно соблюдение точности шага балок. Его обязательно указывают в проектной документации

После монтажа стропильных ног осуществляют крепление конька. Его производят уголком, скобами из металла или болтами.

Последний вариант особенно популярен, так как зарекомендовал себя как весьма надежный способ. В случае комбинации висячих и наклонных стропил следующей процедурой является обустройство промежуточных опор для наклонных балок.

Установка мауэрлата

Вследствие чего этот элемент применяется как своеобразная подложка под конструкцию стропил, которая размещается по длинной стороне постройки. Возможное провисание балок исключается благодаря специальной решетчатой конструкции из стоек, ригеля, подкосов. Такая конструкция использует обычные доски (150х25 мм).

Мауэрлат укладывается по верхнему краю несущих стен с обеих сторон (внутренней и внешней). Необходимо обеспечить максимально прочное крепление, чтобы исключить отрыв элемента от стены под воздействием силы ветра. Брусья укладываются поверх слоя гидроизоляции – от верха перекрытия.

Под балки двухскатной крыши мауэрлат подкладывается отдельными частями. Все составляющие соединяются металлическими планками и болтами. Итак, система двухскатной стропильной крыши является прочной, надежной конструкцией для строения. Она обеспечивает легкость и стойкость кровли, особенно в российских климатических условиях.

Самым оптимальным методом является чередование наклонных и висячих стропил. При утеплении и гидроизоляции чердачного пространства стропильная система двухскатной крыши позволяет использовать чердак как жилое помещение.

https://youtube.com/watch?v=fOlIW8FXVP8

Подсчет количества кровельного материала

Сегодня бытует мнение, что достаточно сложно точно рассчитать кровельный материал для вальмовой крыши, ведь она имеет сложную форму и покрытие придется обрезать.

Но на самом дел все эти моменты можно просчитать, и мы сейчас расскажем, как именно. Вот приблизительная схема того, как укладывают кровельный материал на вальмовую крышу:

Итак, в первую очередь запланируйте 25 мм допуска на свес кровельного покрытия в карнизный желоб, причем это допуск может быть увеличен, если крыша имеет значительный уклон и или используются некоторые из систем водостока.

Чтобы рассчитать материал для ребер или конька, нужно их длину разделить на длину, которая покрывается одним лотком.

Также нужно запастись достаточным количеством реек для обрешетки: на каждый квадратный метр нужно 3 метра реек. Конечно, подрезать тут будет что:

А рассчитать площадь скатов для определения количества штучного кровельного материала вам помогут такие формулы:

Надеемся, наши формулы и иллюстрации помогли вам все рассчитать максимально правильно!

Планирование утепления и водосточной системы

Разновидности утеплителей

Кровельное покрытие выполняет не только эстетическую и водоотводную функцию. От качества и правильности сборки крыши зависит степень комфорта в чердачном помещении и находящихся ниже жилых комнатах.

Первое, о чем нужно подумать, – утепление конструкции. Существует несколько вариантов, каждый из которых имеет свои особенности, достоинства и недостатки.

Наиболее распространены такие материалы:

• пенопласт;
• минеральная вата;
• пенополиуретан;
• экологическая вата.

В качестве каркаса для укладки используется обрешетка, которая изготавливается из металлического профиля (для профнастила) или из бруса (для плиточных покрытий). Посчитать потребность в утеплителе несложно — площадь укладки соответствует площади внутренней поверхности кровли, ограниченной лобовой доской. Выносная часть крыши не отделывается.

Составляющие водосточной системы

Другим функциональным элементом дома является водосточная система. Она состоит из таких частей:

• крюки, предназначенные для крепления системы к строению;
• желоба для приема стоков и их отвода от выноса стоков от кровли;
• воронки, являющиеся переходниками от желобов до вертикальных труб;
• вертикальные каналы, принимающие в себя стекающие с кровли стоки и направляющие их в дренажную систему.

Протяженность водоотвода рассчитывается по внешнему периметру кровли с учетом расстояний для накладки труб и желобов, которые составляют 3-4 см для каждого стыка.

Воздействие на стропила и кровельное покрытие

Расчет нагрузок на стропила и кровлю складывается из двух слагаемых:

• Постоянная нагрузка. Это — собственный вес стропил и кровельного покрытия, утеплителя и гидроизоляции, всех элементов крыши.
• Временная нагрузка. Учитываются длительные или кратковременные усилия разной направленности, вызываемые весом снега в зимний период, воздействием ветра и т.п.

Постоянная нагрузка определяется суммированием веса всех элементов, присутствующих на крыше, причем учитывается и полезная нагрузка — вес расширительных баков, обшивки чердака, окон или иных предметов, нагружающих крышу и подкровельное пространство.

Если для постоянных нагрузок расчет не выглядит чем-то сложным, то учесть природные факторы будет сложнее. Потребуются данные о преобладающих направлениях и силе ветра, случаях ураганных шквалистых проявлений, количество снега в зимнее время, его качественные показатели — сухой снег намного легче, чем мокрый.

ОСТОРОЖНО! Для того, чтобы расчет оказался корректным, необходимо учитывать предельные состояния, поскольку именно они являются самыми опасными и разрушительными. Расчет снеговой нагрузки производится по формуле:

Расчет снеговой нагрузки производится по формуле:

S = Sg * µ

где Sg — вес снега на 1 кв м плоскости, выпадающий в данной местности.

µ — поправочный коэффициент, учитывающий угол наклона кровли (для плоских крыш до 25° он равен 1, для более крутых — 0,7).

При наклоне кровли от 60° и выше вес снега не учитывается.

Ветровая нагрузка вычисляется так:

W = Wo * k

Wo — нормативный показатель силы ветра для данной местности.

k — поправочный коэффициент, учитывающий тип местности и высоту над землей.

Обе формулы показывают нагрузку на 1 кв.м., для получения полного значения надо результат умножить на площадь крыши.

Следует также понимать, что данные расчеты не всегда учитывают предельные нагрузки или частные случаи — например, скопления снега или единичные сильные порывы ветра, нетипичные для данной местности, но иногда случающиеся. Для того, чтобы иметь гарантию прочности, надо принимать нагрузку с запасом в 15% — 20% от расчетной.

Стропильная система

Устройство крыши

Главным элементом мансардной крыши является стропильная система. Это своего рода каркасное сооружение, которое берет на себя нагрузку от кровли, служит основанием перекрытий и обеспечивает необходимую форму крыши. О дизайне мансарды вы можете прочитать здесь.

В стропильной системе мансарды имеются следующие элементы:

• Мауэрлат. Этот элемент служит основанием для всей конструкции кровли, прикрепляется по периметру стен сверху.
• Стропила. Доски определенного размера, которые прикрепляются под необходимым углом и имею опору в мауэрлат.
• Конек. Это обозначения места схождения стропил в верхней части.
• Ригели. Располагаются в горизонтальной плоскости между стропилами. Служат элементом сцепления конструкции.
• Стойки. Опоры, которые располагают в вертикальном положении под коньком. С их помощью нагрузка передается на несущие стены.
• Подкос. Элементы, располагающиеся под углом к стропилам для отвода нагрузки.
• Лежень. Аналогичен мауэрлату, только располагается на внутреннем несущем перекрытии.
• Схватка. Брусок, расположенный вертикально между опорами.
• Обрешетка. Конструкция для установки кровли.

Устройство двускатной крыши

Определение угла наклона

Можно для такого расчета исходить из материала кровли, который будет использоваться в дальнейшем, ведь у каждого из материалов имеются свои требования:

• Дляшифераразмер угла ската должен быть более 22 градусов. Если угол будет меньше, то это сулит попаданием воды в зазоры;
• Дляметаллочерепицытакой параметр должен превышать 14 градусов, в ином случае листы материала могут быть сорваны веером;
• Дляпрофнастилаугол может быть не меньше, чем 12 градусов;
• Для битумной черепицы такой показатель должен равняться не более чем 15 градусов. Если угол будет превышать такой показатель, то есть вероятность сползания материала с кровли во время жаркой погоды, т.к. прикрепление материала проводят на мастику;
• Для материалов рулонного типа, вариации значения угла могут быть в пределах от 3 до 25 градусов. Этот показатель зависит от числа слоев материала. Большее количество слоев позволяет сделать угол наклона ската большим.

Основные элементы, из которых состоит каркас двухскатной крыши

Стропильная система двухскатной крыши под строительство дома из бруса состоит из: стропильной ноги, мауэрлат, кобылки, конька, подкосов, стоек и обрешетки. Для того, чтобы собрать крышу своими руками, нужно представлять конструкцию полностью. Подробнее о каждом элементе поговорим ниже.

Мауэрлат

Мауэрлат в каркасе двухскатной крыши

Мауэрлат- это основная несущая часть конструкции каркаса двускатной крыши. Состоит она из бруса, располагающегося по всему периметру дома, на несущих стенах. Под строительство дома из клееного бруса или другого вида пиломатериалов крепится при помощи привязки и металлических скоб.

Через мауэрлат нагрузка со всей стропильной системы переходит на несущие стены дома. Размер мауэрлата для деревянного дома подойдет 100х100 мм или 150х150 мм. Используют для этого узла хвойные породы древесины. Перед укладкой брус обрабатывают антисептиком и гидроизолируют при помощи битумной ленты.

Стропильная нога

Из стропильных ног собирается основной контур будущей крыши. Для каркаса крыши деревянного дома используют материал сечением 50х150 или 100х150 мм. Укладываются стропильные ноги в форме треугольника. На стропильных ногах держится вся система, и от качества материала зависит, выдержит ли крыша ветровые и снежные нагрузки.

Вес всей конструкции крыши через ноги передается на мауэрлат. Стропильные ноги монтируют с шагом 60-120 см, в зависимости от тяжести и крепления будущей кровли. Чем она тяжелее, тем чаще шаг монтажа ног стропильной системы.

Конек

Конек — это соединительная балка двух стропильных частей ската в верхней части. Он монтируется строго горизонтально на соединении ног.

Для деревянной двускатной крыши в качестве конька используют брус сечением 100х100 мм. Его предварительно обрабатывают антисептиком.

Кобылка

Кобылка в стропильной системе

Кобылка — это элемент, который играет роль свеса крыши. Эту часть крепят к стропильной ноге, если ее длины не хватит для формирования свеса минимум 200 мм. Если стропильной ноги хватит, то можно не монтировать кобылку.

Для монтажа используются доски меньшего размера и сечения, чем ноги. Кобылка делает монтаж каркаса проще, так как балки для ног уже не нужны большой длины. Если крыша собирается своими руками, то специалисты рекомендуют выбрать именно такой вариант.

Лежень

Это брус, который располагают на внутренних несущих стенах сруба горизонтально. На лежень приходиться основная нагрузка от стоек стропильной системы, а он передает ее несущей стене.

В монтаже используется материал сечением в 100х100-150х150 мм.

Стойки

Стойки крепятся вертикально от конька к внутренней несущей стене. Для их изготовления используют материал сечением 100х100-150х150 мм после расчетов. В стропильной системе они играют роль перераспределения нагрузки от конька к несущей стене.

Затяжки

Затяжки, соединенные с ногами каркаса, имеют форму треугольника. Это крепежный элемент в системе. Именно благодаря затяжкам ноги не разбегаются в разные стороны под давлением конструкции и кровли.

Подкосы

Подкосы состоят из кусочков досок, монтированных под углом. С помощью подкосов нагрузка от стропильных ног перераспределяется к несущим стенам. В соединении с затяжками подкосы образуют фермы. Ферма состоит из нескольких подкосов и одной затяжки. Используют фермы для передачи нагрузки, если пролеты слишком большие.

Обрешетка

Устройство обрешетки крыши

Если кровля будет рулонная, например битумная, то вместо досок в качестве обрешетки используют листы фанеры или OSB. Так подложка под кровлю приобретает жесткую и ровную поверхность, по которой легко раскатать тот же рубероид.

Все перечисленные части каркаса двухскатной конструкции перед монтажом просушивают и обрабатывают антисептическими пропитками, делать это можно своими руками. В противном случае стропильная система быстро загниет.

Устройство крыши

Главным элементом мансардной крыши является стропильная система. Это своего рода каркасное сооружение, которое берет на себя нагрузку от кровли, служит основанием перекрытий и обеспечивает необходимую форму крыши. О дизайне мансарды вы можете прочитать здесь.

В стропильной системе мансарды имеются следующие элементы:

• Мауэрлат. Этот элемент служит основанием для всей конструкции кровли, прикрепляется по периметру стен сверху.
• Стропила. Доски определенного размера, которые прикрепляются под необходимым углом и имею опору в мауэрлат.
• Конек. Это обозначения места схождения стропил в верхней части.
• Ригели. Располагаются в горизонтальной плоскости между стропилами. Служат элементом сцепления конструкции.
• Стойки. Опоры, которые располагают в вертикальном положении под коньком. С их помощью нагрузка передается на несущие стены.
• Подкос. Элементы, располагающиеся под углом к стропилам для отвода нагрузки.
• Лежень. Аналогичен мауэрлату, только располагается на внутреннем несущем перекрытии.
• Схватка. Брусок, расположенный вертикально между опорами.
• Обрешетка. Конструкция для установки кровли.

Устройство двускатной крыши

Особенности стропильной системы

Устройство

Двускатная (щипцовая) крыша образована двумя наклонными поверхностями (скатами), имеющими прямоугольную форму. Основой крыши является каркас, который и называется стропильной системой.

В первую очередь давайте разберемся, из каких деталей состоит стропильная система двускатной кровли, и как она устроена.

Конструкция включает в себя следующие элементы:

Мауэрлат. Служит основой конструкции. Задача мауэрлата заключается в равномерной передаче нагрузки от крыши на стены дома. Кроме того он выполняет еще одну важную функцию — обеспечивает крепление всей крыши к стенам. Как правило, мауэрлат для двускатной крыши делают из бруса сечением не менее 100х100, который крепится к стенам по периметру строения;

Мауэрлат — основа всей конструкции

Крепление мауэрлата к стенам осуществляется при помощи анкеров или стержней (шпилек);

Стропильная нога или просто стропило. Это, можно сказать, основной элемент, который формирует каркас кровли.Стропильные ноги устанавливаются попарно друг напротив друга и формируют треугольник. Как правило, их делают из бруса сечением 50х150 или 100х150 мм.

Стропильные ноги формируют скаты крыши

Пара стропил называется стропильной фермой. Этот элемент кровли обеспечивает равномерную передачу нагрузок, возникающих от веса крыши, ветра и осадков, на мауэрлат;

Коньковый прогон. Эта деталь служит вершиной двухскатной крыши, правда, в некоторых случаях вершины образуют стропила, а коньковый прогон устанавливается под ними. В любом случае эта деталь представляет собой балку, которая связывает отдельные стропильные фермы в единую конструкцию. Надо сказать, что помимо конькового прогона иногда фермы соединяют и обычными прогонами, т.е. балками, которые располагаются на плоскости скатов, как показано на схеме выше.

Коньковый прогон объединяет стропильные фермы в единую конструкцию

• Стойки. Вертикальные элементы конструкции, которые передают нагрузку от стропил внутренним стенам;
• Лежень. Представляет собой балку, которая равномерно распределяет нагрузку от стоек на внутренние стены;
• Затяжка. Деталь, которая соединяет стропила в нижней их части, образуя треугольник;
• Верхняя затяжка (ригель). Соединяет стропила в верхней части;

Подкосы передают нагрузку от ферм на затяжку

• Подкос. Элемент фермы, придающий ей жесткость. Подкосы передают нагрузку от стропильных ног на затяжку или лежень;
• Кобылки. Служат продолжением стропильных ног за пределами стен, образовывая свес крыши;

Кобылки служат продолжением стропил для обеспечения свеса крыши

Обрешетка. Доски, которые монтируются параллельно коньковому прогону, и связывают стропильные фермы. Обрешетка служит основой для монтажа кровельного материала. Шаг обрешетки зависит от типа кровельного покрытия.

Обрешетка служит основой для монтажа кровельного материала

Некоторые материалы, такие как битумная черепица, требуют сплошной обрешетки. В этом случае доски монтируются вплотную друг к другу либо обшивка осуществляется листовыми материалами, такими как фанера или OSB.

Некоторые строительные материалы требуют монтажа сплошной обрешетки

Надо сказать, что устройство стропильной системы двухскатной крыши может различаться. Об основных возможных вариантах поговорим ниже.

Разновидности двухскатной стропильной системы

Двухскатные крыши бывают двух типов:

С висячими стропилами. Используются в тех случаях, когда расстояние между внешними стенами не превышает 10 м, и между ними нет внутренних стен. Висячие стропила снизу опираются на мауэрлат, а сверху — друг на друга.

Висячие стропила не имеют стоек

Таким образом, ферма с висячими стропилами создает распирающую нагрузку, и передает ее на стены. Для снижения этой нагрузки используются затяжки, которые стягивают стропильные ноги;

Наслонные системы могут иметь различную конструкцию, но в любом случае часть нагрузки их стропил передается на внутренние стены

С наслонными стропилами. Такая конструкция подразумевает использование стоек и лежня (иногда несколько лежней), которые передают нагрузку от стропильных ног на внутренние стены дома. Подобная конструкция оправдана, если наружные стены располагаются на расстоянии более 10 метров и имеют внутренние стены.

Преимущества и основная суть

Для начала очень важно выяснить все основные преимущества, которыми обладает двускатная система кровли. Плюсов у этой конструкции достаточно много

Вот некоторые из них:

Варианты двухскатных крыш

• не требуется большого объема затрат на строительные материалы;
• крыша данного типа сможет прекрасно подойти для любого основания и стиля;
• благодаря хорошей наклонной системе скатов крыши, с нее очень легко отводятся осадки;
• достаточно легко проводить ремонтные работы данного строительного элемента;
• двускатную крышу можно сделать необычной и креативной;
• для ее постройки не обязательно завлекать профессиональных строителей.

Никаких серьезных недостатков в данной конструкции не наблюдается. Такой вид скатной крыши является полностью универсальным и легкодоступным вариантом при строительстве. Этот элемент идеально подходит для монтажа небольших загородных домиков и дач. В устройстве этого скатного типа поверхности нет ничего сложного и необычного.

Самая верхняя часть двускатной крыши, которая соединяет ее скаты, называется коньком, а треугольные боковые стены именуются фронтоном или щипцом. Опирается данная конструкция на стены несущего типа. Если они будут сильно отличаться между собой, тогда у вас получится двухскатная крыша несимметричного типа. Несложной является и система кровли на этой конструкции.

Чтобы под данным типом крыши расположить мансарду, необходимо сделать скаты ломаного типа. Но в этом случае вам придется достаточно много времени уделить таким ключевым параметрам, как надежность изоляции и качество материалов. Надо отметить тот факт, что при создании двухскатной крыши ломаного типа вы сможете создать довольно просторное помещение под чердаком вашего дома. Так что при постройке данной конструкции у вас будут достаточно широкие дизайнерские возможности.