Как правильно сконструировать двухскатную крышу?

Двухскатной крышей называется конструкция, состоящая из пары скатов под наклоном.

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.

Виды стропильных систем

Наиболее распространённым материалом, из которого изготавливается обрешетка и стропила каркаса кровли, считается древесина. Однако, если вес кровельного материала достаточно велик, а длина ската больше 6 метров, то конструкция получается слишком массивной. Строителям приходится уменьшать шаг между стропильными ногами, увеличивать их сечение, из-за чего узлы кровли приобретают большой вес, увеличивая нагрузку на фундамент. Разгрузить несущие стены и основание постройки можно, используя более прочные, но легкие металлические стропила. По типу использованного материала выделяют следующие типы стропильных систем:

Виды стропильных систем
Виды стропильных систем
  • Деревянные. Стропила и обрешетка из дерева применяются для возведения крыш, длина ската которых не превышает 7-10 метров. Крепление элементов каркаса между собой происходит с помощью саморезов, гвоздей или подвижных металлических элементов. Шаг между ногами обычно бывает в пределах 50-80 см.
  • Металлические. Металлические кровельные каркасы изготавливают из стального металлопрофиля с цинковым покрытием, который не боится влаги. Стропила и обрешетка из этого материала легкие, прочные, поэтому шаг между ними можно увеличить до 1,5-2 метра. Крепление металлопрофиля выполняют при помощи сварки или крепежных элементов. Металлические узлы крыши применяют при длине ската от 10 метров.
  • Комбинированные. Стропильный каркас, сочетающий металлические и деревянные узлы, называют комбинированным. Сочетание опорных элементов из дерева и оцинкованной стали позволяет сделать более дешевую конструкцию, обладающую высокой несущей способностью, увеличив шаг между стропилами.
Виды стропильных систем
Виды стропильных систем

Виды стропильных систем
Виды стропильных систем

Учтите, что металлические и деревянные элементы каркаса нельзя соединять между собой без прокладки из гидроизоляционного материала или обработки антисептическим препаратом. Так как металл обладает высокой теплопроводностью, его соседство с деревом приводит к образованию конденсата и загниванию стропил.

Виды стропильных систем
Виды стропильных систем

Виды стропильных систем
Виды стропильных систем

Как рассчитать площадь крыши? Как посчитать крышу?

Простой онлайн калькулятор расчета двухскатной крыши дома сделает расчет стропил, расчет стропильной системы двухскатной крыши, расчет площади крыши, расчет обрешетки, расчет кровельного листа, расчет материала на крышу.

Дом с двускатной крышей. Устройство двухскатной крыши дома

Самой экономичной в финансовом плане среди скатных крыш считается двускатная крыша, двухскатную крышу своими руками может изготовить строитель, который не имеет специального образования и навыков. Конструкция крыши дома будет зависеть от цели использования площади второго этажа, как чердака или же в качестве жилого пространства – мансарды. Разное назначение – разное сечение стропил, их обработка и утепление кровли. Двускатная мансардная крыша требует наличие дымоходов в комнатах мансарды, туалетные ванные комнаты должны находиться над нежилыми зонами, исключая и зону кухню. Также нужно обрабатывать деревянные брусья антисептическими и огнезащитными растворами, защищая от плесени и возгорания. Следовательно, стоимость двухскатной крыши возрастает, если второй этаж дома делать жилым.

Чертеж двухскатной крыши

Программа для расчета крыши нарисует чертеж двускатной крыши дома рассчитает точное количество строительных материалов для стропильной системы и кровли. Начните расчет крыши сейчас!

Основные виды крыш по конструктивному исполнению

Перед установкой нужно выбрать оптимально подходящую стропильную систему для кровли. Наибольшим спросом среди частных застройщиков пользуются скатные конструкции следующих видов по форме:

  • 1-скатные;

  • 2-скатные;

  • мансардные (ломаные двускатные);

  • шатровые;

  • вальмовые;

  • полувальмовые.

Читайте также:  Как утеплить мансарду своими руками, видео и фото примеры

Рисунок 1. Основные виды крыш по конфигурации

Наиболее простыми по конструкции являются односкатные кровельные системы. При этом они требуют минимум финансовых и трудовых вложений на устройство. Однако учитывайте, что в здании с такой крышей невозможно обустроить полноценный чердак или, тем более, мансардный этаж.

Одни из самых популярных на сегодня крыш – двускатные и мансардные. Это обусловлено возможностью обустроить просторный чердак или большую мансарду. На такие конструкции расходуется меньше кровельного покрытия, однако требуется возведение фронтонов по торцевым сторонам дома. Также привлекает минимальная сложность монтажа.

Рисунок 3. Внешний вид двускатной (сверху) и мансардной крыши (снизу)

Шатровые кровли, как правило, имеют 4 ската в виде равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке сверху. Гармонично смотрятся на одноэтажных домах в классическом стиле. Характеризуются сложной стропильной системой, но повышенной устойчивость к ветровым нагрузкам.

Вальмовые и полувальмовые кровли тоже отличаются сложностью устройства, большим количеством конструктивных элементов в стропильной системе. Требует профессионального подхода к монтажу, без наличия определенных навыков самостоятельно построить качественную и надежную конструкцию будет очень сложно.

Рисунок 6. Полувальмовая крыша

Особенности стропильной системы двухскатной крыши

При возведении конструкции двухскатной крыши необходимы только самые главные детали стропильной системы, а именно мауэрлат и сам каркас (стропила с подкосами). Чтобы их сделать, необходимо обзавестись качественной древесиной в виде брусьев 150×150 и досок с размером сечения 50×150 миллиметров.

Типы стропильных систем двускатной крыши.

Каркас двухскатной крыши можно сделать двумя способами:

  • наслонный;
  • висячий.

Наслонный тип стропильной системы наиболее часто применяется в строениях, в которых предусмотрены внутренние несущие стены. Он может использоваться в качестве промежуточных опор. Если ширина крыши не превышает десяти метров, то для ее возведения потребуется одна опора; если крыша имеет ширину более десяти метров, то число опор пропорционально тип стропильной системы больше подходит для строений, не имеющих внутренних несущих стен. Каркас такой кровли состоит их двух поясов: верхнего, на который идет два стропила, и нижнего, состоящего из жестко соединенных затяжек. Стропила у такой крыши опираются на мауэрлат, а концами стропила оказываются на наружных стенах.

Каркас двухскатной и ломаной кровли можно усиливать путем создания опорных рам. Они не дают возможности провисать наклонным элементам и в разы увеличивают прочность конструкции. Иногда к опорным рамам устанавливаются стены мансарды (при ломаной крыше). К тому же располагающаяся над несущей внутренней стеной опорная рама снимает часть общей нагрузки крыши с себя.

Конёк

Конёк может быть выполнен самыми различными способами. Основное требование к нему — отсутствие значимого прогиба под действием вертикальных нагрузок, в противном случае появляется горизональный распор стропил.

Несущая стена

При наличии несущей стены по центру дома она может использоваться для восприятия и передачи нагрузок от конька. Коньком может являться смонтированный поверх стены мауэрлат (верхняя обвязка), либо же уложенная горизонтально доска сечением не менее 38×140 уложенная на вертикальные стойки сечением не менее 38×89, установленные с шагом не более 1.2 м.

Коньковые балки

В качестве несущего конька можно использовать коньковые балки выполненные из различных материалов и имеющие различные конструкции. При этом необходимо учитывать, что просадка конька под вертакальной нагрузкой в рассматриваемой стропильной системе неминуемо приводит к возникновению горизонтальных распорных сил на концах стропил. В то же время предельная величина перемещения концов стропил ограничена и линейно зависит от просадки конька, что позволяет учесть её при проектировании.

Наиболее просты в исполнении и расчёте коньковые балки, выполненные из трёх и более сплочённых досок. Для исполнения коньковых балок под большие пролёты возможно использование LVL балок и плоских ферм.

Стропильная система

Итак, переходим к основному элементу двускатной крыше стропильной ее системе. Основные параметры конструкции – это шаг установки стропильных ног и их длина. Что касается шага, то есть определенные значения, которые берутся за основу. Диапазон таков – от 60 до 120 см. Как обычно, данная величина зависит от используемого на крыше кровельного материала. Чем он толще, тем шаг стропил больше.

Стропильная система

Чтобы определить, какое количество стропильных ног требуется для ската крыши, необходимо длину ската разделить на выбранный скат, и к полученному значению прибавить единицу. Это и есть необходимое количество стропил, укладываемых на один скат кровли. А так как их два, то на всю крышу необходимо будет полученное число умножить на два.

Читайте также:  Как покрыть крышу металлочерепицей своими руками

Внимание! Корень квадратный из полученного значения не является окончательным показателем. К нему надо еще прибавить 70-80 см для пропилов и свеса, который будут торчать за пределами стен на 30-40 см.

Стропильная система

Типы стропильных ног

Устройство кровли и стропильной системы в целом зависит от размеров самого дома. Если ширина кровли не превышает 6 м, то оптимальный вариант – это устанавливать так называемые висячие стропила. Они одним краем упираются в мауэрлат, а другим в коньковый брус.

Стропильная система

Есть так называемые наслонные стропила, которые верхними краями упираются друг в друга.В данной конструкции коньковый прогон отсутствует. Для усиления конструкции можно под каждую ногу установить стойку. Но это делается лишь в том случае, если ширина дома превышает 6 м.

Необходимо от метить, что наслонная стропильная система работает только на изгиб каждого своего элемента. Висячие же работают также и на распирание, вот почему от всей кровельной системы очень большие нагрузки действуют на несущие стены дома. Поэтому между стропилами рекомендуется устанавливать стяжки.

Наслонная стропильная система

Наслонный тип стропил используется в постройках, конструкция которых предполагает наличие опор в качестве колонн или несущих стен внутри помещений, находящихся под крышей. Они должны размещаться при интервале между несущими стропилами в размере 7 м. В случае обустройства дополнительных несущих опор внутри здания, допустимый размер интервала между стропилами увеличивается до 12 м с 1 опорой и до 16 м с двумя. Для надежности стропильной конструкции и увеличения проема посреди краевых опор под конек необходимо разместить стойку с подкосными элементами.

Расчет стропильной системы выполняется с ориентировкой на стройматериал, из которого возводилась конкретная постройка. При этом важное значение имеют особенности ее конструкции. В зданиях с каркасом наслонные стропила упираются в мауэрлат, в древесных – на вершину венцов без обработки, а в бетонных – на верхнюю часть стены, обработанную защитным слоем.

Мансардные крыши двухскатного типа имеют свои особенности при обустройстве отопительной системы, поскольку она влияет на пожарную безопасность. Поэтому необходимо соблюдать определенное расстояние между древесными элементами постройки и печным трубопроводом с дымоходом. Интервал должен быть не менее 40 см. Такая конструкция позволит центральной части стропил распределить давление на несущие стены или колонны, а их концы – на наружные стены постройки.

Система наслонных стропил выгодно отличается простотой монтажа, если сравнивать ее с другими типами конструкции. Ко всему прочему она не предполагает высоких денежных расходов благодаря экономии пиломатериала.

Монтаж стропильной конструкции – это наиболее сложный этап всей процедуры строительства мансардной кровли двухскатного типа. Он требователен к высокоточному расчету величины и количества опорных элементов, а также к их надежному скреплению между друг другом. Поэтому нужно со всей серьезностью подходить к вопросу обустройства мансардной крыши, так как от результата расчетов зависит безопасность и долговечность сооружаемого здания.

Если вы не уверены, что можете произвести все необходимые вычисления самостоятельно, рекомендуется доверить все работы квалифицированным специалистам. Как правило, расчеты стропильной системы делаются опытными архитекторами в процессе проектировки кровельной системы здания.

Строительная компания «Интеп»

Расчет деревянных стропил крыши

Обычно в частном строительстве для устройства крыши дома используется деревянная стропильная система, которая обычно состоит из стропил (верхний пояс стропильной системы), обрешетки, подкосов, затяжек, стоек и прогонов.

Основным элементом из них являются стропила. Именно от их надежности зависит «сложится» ли ваша крыша или нет.

Поэтому для того, чтобы этого не случилось данные конструкции необходимо рассчитывать — делать подбор минимально допустимого сечения по прочности и прогибу.

1. Калькулятор

2. Инструкция к калькулятору

Сделать это Вы можете на данной странице, где Вам предлагается произвести расчет деревянных стропил крыши (расчет обрешетки см. другой калькулятор) для восьми типов стропильной системы:

  • Тип 1 — односкатная крыша, в которой стропила опираются на две опоры.
  • Тип 2 — в основе стропильной системы лежит треугольник, стропилины которого опираются по двум точкам.
  • Тип 3 — двухскатная крыша, состоящая из треугольной стропильной системы, в которой используются подкосы.
  • Тип 4 — треугольная арка с затяжкой на опорах.
  • Тип 5 — стропила крыши с шарнирным опиранием по концам и жестким защемлением в области конька.
  • Тип 6 — в стропильной системе каждая стропилина опирается на три опоры.
  • Тип 7 — стропильная система, в которой стропилины соединены приподнятой затяжкой.
  • Тип 8 — стропильная система мансардной крыши, которая опирается на четыре опоры и имеет затяжку в области верхних опор.
Читайте также:  Как правильно класть шифер на односкатную крышу

Примечание: Данный список можно было еще долго и долго продолжать. Но даже если Ваша крыша точно не соответствуют перечисленным типам, благодаря данному калькулятору Вы все равно сможете ее рассчитать. Просто нужно подобрать наиболее подходящий из предложенных.

Исходные данные

Условия эксплуатации:

Срок службы — здесь указывается срок, на протяжении которого конструкции должны исправно работать.

Про остальные параметры (длины (L и L0), шаг стропил (K), высоты крыши (Н, Н1 и Н2)) и так все понятно. Здесь просто нужно смотреть на рисунок.

Характеристики стропилин:

Для справки, стропилина — это одна из досок стропил.

Материал — здесь выбирается порода дерева, из которой будут изготовлены стропилины, а впоследствии и стропила.

Ширина (B) и высота (D) — размеры сечения стропилины.

Сорт древесины — здесь выбирается сорт древесины, из которого будут изготовлены стропилины.

Пропитка — ставится «Да», если древесина будут подвержена глубокой пропитке антипиренами под давлением.

Нагрузка:

По СНиП «Нагрузки и воздействия» нагрузка на стропила может быть неравномерной. Другими словами, стропилина слева может быть нагружена больше, чем стропилина справа (подробнее об этом в статье: сбор нагрузок на кровлю и стропила).

Поэтому, если рассчитывается лишь одна стропилина, то нормативные (qн)  и расчетные (qр) нагрузки берутся максимальные (в нашем случае слева).

А если расчет стропил крыши производится так, как в случае с затяжками (когда рассчитывается стропило целиком), то нужно указывать и нагрузки слева (qн1, qr1) и нагрузки справа (qн2, qr2).

Результат

Длины (L1 и L2) — расчетные длины стропилин.

Углы наклона (P, P1 и P2) — углы наклона стропил и подкоса. В случае с подкосом угол наклона Р2 желательно делать в пределах 45-53°.

Реакции (VA, VB и VC) — реакции, возникающие на опорах.

Усилия (NA, NC, ND и NE) — усилия, возникающие в затяжке.

Гибкость стропилины — параметр необходимый для расчета стропил на сжатие.

Расчет по прочности:

Gстропил. — напряжение, возникающее в стропилах.

Rтреб — требуемое расчетное сопротивление древесины. Если возникающее напряжение превышает его, то стропилы по прочности не проходят. В этом случае нужно, либо уменьшать шаг стропил, либо увеличивать их сечение.

Запас — в случае, если Gстропил.>Rтреб, то здесь показывается на сколько превышено напряжение в стропилах; в противном случае (Gстропил.

Стропильная система ломаной двухскатной крыши

Для того чтобы увеличить подкровельное помещение, сделать его жилым, сооружают двухскатную ломаную крышу. Такая конструкция может быть представлена в виде трех треугольников, один из которых расположен над потолком мансарды, а два других – по бокам.

Технология создания ломаной двухскатной крыши предусматривает определенную последовательность действий.

  1. В потолочных балках подготавливают врезки для монтажа стоек. В случае устройства перекрытия с помощью бетонных плит – на них укладывают лежни.
  2. Устанавливают вертикальные стойки и крепят подкосы. Может быть собрана конструкция без подкосов.
  3. Укладывают боковые прогоны.
  4. Поочереди монтируют ноги наслонных стропил. Если необходимо – дополнительно крепят схватки.
  5. Стропильные фермы висячего типа изготавливают на земле, соединяют все детали и затем поднимают для установки на свое место.
  6. В случае применения наслонных стропил боковые прогоны соединяются балками, служащими деталями потолка подкровельного помещения. В балках выполняют врезки для крепления стоек конькового бруса.
  7. Устанавливают коньковый брус.
  8. Крепят наслонные стропильные ноги.
  9. Монтируют обрешетку, тип которой выбирается в зависимости от кровельного материала.

В завершение статьи о том, как создается стропильная система двухскатной крыши, видео с комментариями специалиста.