Стропильная система двухскатной крыши и ее устройство. Крыша двухскатная своими руками Двухскатная крыша сечения конструкций

Стропильная система двухскатной крыши предназначена для устройства кровли в виде двух прямоугольников, расположенных под определенным углом друг к другу в верхней части сооружения. Такую конструкцию довольно часто используют при строительстве частных малоэтажных домов, различных строений бытового и хозяйственного назначения. На промышленных и торговых предприятиях двухскатная крыша устанавливается на зданиях различного назначения, имеющих значительную длину, превышающую ширину в несколько раз. Конструкция содержит два ската различной длины. С фронтальной стороны устанавливается короткий скат с большим углом наклона, с тыльной — длинный, с меньшим углом наклона. Такая конфигурация позволяет основную часть атмосферных осадков направлять в нерабочую зону территории предприятия.

Рисунок 1. Схема кобылок.

Строительство двускатной крыши является одним из малозатратных вариантов, не требует значительных физических усилий.

Исполняется относительно просто при наличии небольшого опыта работы с материалом из древесины.

Типичные несущие элементы системы, специфические термины

Рисунок 2. Схема обрешетки.

При изготовлении деталей стропильной системы двухскатной крыши используется пиломатериал хвойных пород дерева. Древесину твердых пород использовать нежелательно из-за большого удельного веса. Большинство элементов имеет специфические названия, понятные в основном специалистам:

1. Лежень — брус сечением 150х150 мм, 180х180 мм. Укладывается на поверхность внутренней несущей стены. Предназначен для выравнивания поверхности и распределения нагрузок от стоек.
2. Стропильная нога, или стропило, — деталь из бруса или толстой доски. Основной элемент треугольной конструкции крыши, несущий главную нагрузку от снега, дождя, ветра и других атмосферных явлений. Расстояние между стропильными ногами может быть от 0,6 до 1,2 м. Величина шага в основном зависит отвеса кровельного материала, в некоторых случаях следует учитывать особенности материала кровли.
3. Мауэрлат — квадратный брус с размером сторон 150-180 см. Укладывается на поверхность наружных несущих стен. При установке необходимо закрепить при помощи анкерных болтов или другим надежным способом. Распределяет нагрузку от стропильных ног на несущие стены.

Все детали двухскатной крыши соединяются между собой различным способом. Ранее конструкции собирались в основном с использованием скоб, гвоздей, шпилек с резьбой. Сейчас производители строительных материалов предлагают большой ассортимент различных кронштейнов для сборки крыш любой конфигурации. Крепление большинства деталей выполняется саморезами необходимого диаметра и длины с усилением специальными шипами в кронштейнах.

Вернуться к оглавлению

Дополнительные элементы системы стропил

Рисунок 3. Схема арки с тремя шарнирами.

Кроме несущих деталей в конструкциях используются дополнительные усиливающие элементы:

1. Кобылки (рис. 1) — используются для увеличения длины стропильных ног. Устанавливаются в нижней части для устройства карнизного свеса. Толщина кобылок несколько меньше размеров стропил.
2. Свес крыши, или свес карнизный, — элемент крыши, выступающий за край стены примерно на 40-50 см. Предназначен для защиты стен от атмосферных осадков.
3. Конек — элемент, соединяющий в верхней части все стропильные ноги системы. Устанавливается в горизонтальном положении.
4. Обрешетка (рис. 2) — доски или бруски, устанавливаемые для крепления кровли. Располагаются перпендикулярно стропильным ногам, дополнительно выполняя функцию их крепления. Принимают основное усилие от материала кровли, распределяют ее на стропила. Для устройства желательно применять обрезной пиломатериал. При ограниченных средствах можно использовать необрезной, очистив его от коры. Если кровля будет из мягкого материала, обрешетка изготавливается сплошной. Такой вариант можно сделать из досок или фанеры, обработанной защитными материалами от повышенной влажности. Когда применяется профнастил, обрешетку выполняют с определенным шагом, зависящим от веса материала и его конструктивных особенностей.
5. Подкосы — элементы из бруса или толстой доски, усиливающие основную конструкцию. Распределяют усилие от стропильных ног на несущие детали. Собранная конструкция из подкосов и затяжек получила название фермы — укрупненной детали с необходимым запасом прочности.
6. Стойки — изготавливаются из отрезков пиломатериала прямоугольного или квадратного сечения. Устанавливаются в вертикальном положении под сходом скатов. Нагрузка от углового соединения стропил крыши распределяется через стойки на внутреннюю несущую стену.
7. Затяжка — брусок или доска, выполняющие крепление стропил в висячей системе. Создает жесткую форму треугольника между стропильными ногами, компенсируя усилие на расползание.

Для изготовления дополнительных деталей можно использовать пиломатериал с сечением, аналогичным для несущих деталей. В целях экономии можно рассчитать и приобрести изделия меньшего сечения.

Вернуться к оглавлению

Два типичных способа устройства стропильных систем

Рисунок 4. Схема соединения нижних концов деталей.

Стропильную систему двускатной крыши можно устроить двумя основными способами:

• висячая стропильная система;
• система наслонного типа.

Висячая система используется для зданий с расстоянием между наружными стенами меньше 10 м, без внутренней несущей стены в середине постройки. При другой конфигурации здания применяется наслонная конструкция стропил.

Если в здании имеются колонны, расположенные по одной из центральных осей, возможно использование комбинированного варианта. Стропильные ноги, расположенные над колоннами, монтируются с упором на поверхность колонн, между ними устанавливаются висячие стропила.

Вернуться к оглавлению

Висячая стропильная система

В конструкциях этого типа установка стропильных балок выполняется на поверхность наружных стен. Недостатком способа является возникновение усилия, распирающего стены. Для компенсации нагрузки балки стягивают при помощи затяжки. Конструкция принимает вид жесткого треугольника, сохраняющего свою форму под воздействием нагрузок. В некоторых случаях роль затяжек могут выполнять балки перекрытия. Такая схема используется при устройстве в чердачном пространстве мансарды.

Конструкции висячих стропил можно выполнить в различных вариантах:

1. Простой вариант арки с тремя шарнирами (рис. 3) — конструкция представляет собой жесткий треугольник, двумя сторонами которого являются стропильные ноги. Основная нагрузка создает усилие на изгиб деталей. Усилие на третьей стороне направлено на растяжение конструкции, поэтому вместо деревянной детали можно использовать стальную стяжку. Соединение нижних концов деталей можно собрать различными способами (рис. 4), врезкой балок в затяжку, использованием деревянных элементов или металлических кронштейнов.
2. Усиленная конструкция (рис. 5) — двухскатная стропильная система, использующаяся для устройства крыш больших зданий производственного назначения с расстоянием между стенами больше 6 м. Для использования в жилых зданиях небольших размеров эта система не подходит. Особенностью конструкции является распределение веса затяжки на конек. Поскольку цельный пиломатериал необходимой длины (6 м и более) найти практически невозможно, затяжка изготавливается из отрезков. Соединение всех элементов выполняется прямой или косой врезкой. Центральная деталь называется бабкой. Соединение бабки с затяжкой выполняется цанговой скруткой с возможностью регулировки натяжения.
3. Устройство арки с затяжкой в верхней части стропильных балок (рис. 6) используется при оборудовании в чердачном пространстве мансарды. При этом усилие на растяжение в стропильных балках возрастает. Нижние концы балок крепятся к брусьям мауэрлата. Крепление должно ограничивать перемещение балок в стороны по брусу, но допускать скольжение поперек. Этим обеспечивается равномерное распределение нагрузки и устойчивость всей системы. Стропильные балки должны образовывать свес.

Разработано много вариантов устройства систем висячего типа. Большинство используется при относительно небольших размерах строений без несущих конструкций внутри зданий. Для построек большего размера нужно использовать систему стропил наслонного типа.

Правильно сконструированная и собранная согласно технологии, крыша служить барьером, предотвращающим проникновение внутрь дома холодного воздуха и влаги. Снаружи невооруженным взглядом мы видим только малую часть конструкции – кровельное покрытие. Но каркас крыши, который является наиболее важным компонентом, выполняет основные опорные функции и принимает на себя воздействие ветровой и снеговой нагрузок.

Чтобы он не деформировался в результат эксплуатации, необходимо правильно рассчитать величину сечения его элементов и определить расстояние между ними с учетом веса кровельного материала, уклона и климатических условий. В этой статье мы расскажем, что собой представляет стропильная система двускатной крыши дома, из чего она состоит, как проектируется и собирается своими руками.

Стропильная система для двускатной крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов, которые в совокупности составляют каркас конструкции.

Она изготавливается из древесины или металла в соответствии с расчетом нагрузок, которые будут воздействовать на них в процессе эксплуатации. Стропильный каркас кровли выполняет следующие функции:

1. Придает кровельным скатам необходимый уклон . Традиционную форму в виде равностороннего прямоугольника двухскатной крыши придает именно стропильный каркас, формирующий уклон между основанием кровли и ее коньком. Расположенная под углом поверхность, позволяет снегу и воде свободно соскальзывать со ската.
2. Распределяет нагрузку от веса кровельного пирога . Вес кровельного пирога с учетом снеговой нагрузки может достигать до 500 кг/м2, поэтому двухскатная кровля подвергается интенсивной нагрузке особенно в зимний период. Стропила двускатной крыши равномерно распределяют вес, который на них ложиться, а затем передают нагрузку на несущие стены и фундамент дома.
3. Служит основой для крепления термоизоляции и кровельного материала . Стропильный каркас кровли служит своеобразным скелетом конструкции, вокруг которого строится ее «тело». Между стропильных ног должна устанавливаться термоизоляция, а на обрешетку фиксируется кровельное покрытие, которое защищает от проникновения влаги.

Обратите внимание, что конструкция стропильной системы двухскатной крыши достаточно сложна для проектирования и сборки, особенно если у мастера не хватает опыта. Ведь чтобы она была способна выдерживать интенсивные нагрузки, нужно правильно рассчитать сечение стропил и шаг стропил, учитывая уклон и длину скатов, используемый кровельный материал, а также составить чертеж, по которому будет выполняться сборка.

Виды стропильных систем

Стропильные системы отличаются по многим факторам, их состав зависит от особенностей планировки деревянного или кирпичного дома, совокупного веса кровельного пирога, материала, из которого изготавливается каркас, а также вида кровельного покрытия.

Важной характеристикой конструкции считается их несущая способность, определяющая, какой вес они могут выдержать без деформации. По характерным особенностям различают следующие виды стропильных систем:

Наслонная

Стропильным каркасом наслонного типа называют каркас, стропила которого имеют 2 точки опоры. Верхний конец ноги опирается на коньковый прогон, устанавливаемый на вертикальные стойки, закреплённые на внутренних стена. А нижним концом она устанавливается на мауэрлат.

Сборка стропильной системы наслонного типа на двухскатную крышу возможна, только если внутри дома располагается не менее 1 несущей перегородки или капитальной колонны. Такую конструкцию часто называют безраспорной, потому что вторая точка опоры стропил компенсирует распирающую нагрузку на стены дома, которую предполагает висячая схема установки каркаса.

Стропильные ноги наслонного типа испытывают нагрузку только на изгиб, который можно ликвидировать различными подкосами. Наслонная стропильная система позволяет перекрывать дома шириной до 14 метров .

Висячая

Висячая стропильная система отличается тем, что ее стропила опираются только нижним концом на мауэрлатный брус, установленный на наружные несущие стены. Верхний конец стропильных ног такой конструкции ни на что не опирается, а как бы висит в воздухе, из-за чего возникает 2 типа нагрузки: на изгиб и на распирание.

Распирающая нагрузка такой схемы расположения элементов на наружные стены настолько велика, что компенсировать ее приходится с помощью многочисленных ригелей и завязок, за счет которых происходит завязывание стропильных пар между собой.

Устройство двускатной крыши с висячими стропилами состоит из треугольных ферм, жесткая форма которых не подвергается нагрузкам . Считается, что сложность висячей схемы намного выше.

Стропильная система двухскатной крыши своими руками монтируется без труда, если правильно рассчитать шаг стропил, то есть расстояние между стропилами и величину их сечения.

Комбинированная

Сочетая в себе лучшее от той и другой системы, признана самой надежной. Применяют ее в случаях, когда внутри помещения в качестве опоры внутри дома используются не стены, а колонны. Тогда висячие и наслонные стропила можно чередовать, чтобы усилить конструкцию за счет дополнительных элементов, не увеличивая расход строительных материалов.

Важно! Скользящая стропильная крыша – еще одна разновидность каркаса, которая отличается тем, что стропильные ноги устанавливают на мауэрлат не с помощью жесткого крепления, а используя подвижную опору. Скользящее крепление позволяет кровле менять в пределах запаса хода размеры в процессе усадки деревянного дома.

Конструкция

Устройство стропильной системы двухскатной крыши любого из перечисленных видов представляет собой совокупность вспомогательных и опорных элементов. Они распределяют равномерно вес кровельного пирога, а также компенсируют распирающие и изгибающие нагрузки, возникающие между ними.

Сечение, длина и шаг стропил определяются с помощью инженерного расчета, учитывающего вес кровельного пирога, климатические условия в регионе строительства, а также уклон конструкции. В состав стропильного каркаса двухскатной кровли обычно входят следующие элементы:

1. Мауэрлат . Мауэрлатный брус установить на наружные стены дома, на которые опираются кровельные скаты. Он служит для смягчения давления на опоры и равномерного распределения нагрузки от веса кровельного пирога. Он изготавливается из прочного бруса с сечением 150х150 мм или 200х200 мм и крепится к верхнему поясу стен с помощью анкерных болтов или длинных металлических шпилек.
2. Лежень . Это аналог мауэрлата, только он устанавливается на внутренние несущие стены, а на него нужно выставлять вертикальные стойкий для монтажа конькового прогона.
3. Стропильные ноги . Этим термином обозначают элементы каркаса, которые изготавливаются из досок с сечением 150-40 мм и устанавливаются под углом к основанию крыши, формируя угол наклона ската. Какое делать расстояние между стропилами, их длину и толщину определяют с помощью расчета, учитывающие совокупные нагрузки, которым они подвергаются в процессе эксплуатации.
4. Затяжка . Затяжкой называют балки, которые располагают горизонтально и связывают между собой ноги одной стропильной пары, чтобы снизить распирающую нагрузку на наружные стены конструкции. Ригель – это затяжка, установленная под самым коньком конструкции.
5. Стойки . Стойкой называется вертикальный брус, выставленный на лежень для поддержки конькового прогона. Определить какое расстояние должно быть межу стойками просто, ведь оно повторяет шаг стропил.
6. Подкосы . Диагонально расположенные подпорки, поддерживающие стропильные ноги посредине или в нижней части, предотвращая их прогиб, называют подкосами.

Учтите, что определить, как правильно расположить элементы стропильной системы может только расчет временных и постоянных нагрузок, которым они будут подвергаться в процессе эксплуатации. Вычисление совокупного веса кровельного пирога помогает определить верное расстояние между стропилами, вычислить их длину и необходимую толщину.

Расчет стропильной системы двухскатной крыши строиться на том, что в фронтальном размере она имеет форму равностороннего треугольника, вычислить стороны которого легко можно с помощью простых тригонометрических формул.

Эти несложные вычисления помогают определить оптимальное расстояние между стропилами, их толщину и длину. Расчет конструкции выполняют в следующей последовательности:

• Определяют конструкцию и уклон кровли . Существуют различные способы выбора вида и уклонности кровельной конструкции. Этот параметр зависит от климатических условий и эксплуатационных характеристик выбранного кровельного материала.
• Определяют совокупную нагрузку на конструкцию . Для этого суммируют постоянные нагрузки (вес кровельного покрытия, свой вес каркаса, термоизоляции и перекрытий) с временными нагрузками (снеговая нагрузка, ветровая нагрузка), умножают на поправочный коэффициент, учитывающий уклон скатов, а затем прибавляют к этой цифре 10-15%, чтобы каркас имел некоторый запас прочности.
• Вычисляют длину стропильных ног . Для этого пользуются теоремой Пифагора, ведь стропильная ферма представляет собой равносторонний треугольник. Получатся, что квадрат длины стропильной ноги равен сумме квадратов высоты крови и половины длины заложения. Зная, как рассчитать длину стропил, можно вычислить высоту конька.
• Определяют сечение элементов . Оптимальное сечение элементов выбирают по таблицам в соответствии с длиной стропильных ног и расстояния между ними. Чем это показатели больше, тем толще должно быть стропило.

Помните, что перед тем, как рассчитать стропила на крышу, нужно определиться с основными параметрами конструкции. В частности, необходимо точно знать высоту конька и уклон крыши, а также размеры перекрываемого помещения. Результатом выполнения расчета элементов крыши должен стать подробная схема стропильной системы, отражающая их размеры и углы между ними.

Рассчитываем угол наклона

Угол наклона склонов подбирается не в зависимости от эстетических предпочтений, а ориентируясь по погодным условиям, с учетом кровельного материала. Более крутые скаты 40-45 градусов сооружаются в районах с большим количеством снежного покрова, а более пологие 10-20 градусов в местах с сильным порывистым ветром .

Учитывайте, что чем круче склон, тем выше расход материалов, тем больше итоговая стоимость кровли. Обязательно во внимание принимают требования материала:

1. Черепица, шифер требуют уклона не менее 22 градусов, в противном случае, через стыки между элементами просачиваются осадки.
2. Металлочерепицу укладывают под углом не менее 14 градусов, так как она сильно страдает при порывах ветра, она может деформироваться или вообще слететь.
3. Мягкая кровля допускает угол наклона до 5-10 градусов, делая возможным покрытие ею склоны любой геометрии.
4. Ондулин считается одним из самых надежных материалов и может использоваться даже для крыши с уклоном менее 6 градусов.
5. Профлисты нельзя укладывать под углом менее 15 градусов, однако склоны даже с допустимым уклоном желательно обработать герметиком для лучшей гидроизоляции.

Технология сборки

Перед тем, как монтировать каркас крыши, необходимо выполнить расчет параметров ее элементов, основанный на вычислении совокупной нагрузки на конструкцию, а также создать подробный чертеж, отражающий его результаты.

Имея перед собой схему каркаса, качественно осуществить монтаж стропильной системы двухскатной крыши намного проще. Технология сборки конструкции подразумевает следующую очередность:

1. Сначала на верхний пояс наружных стен, на которые будут опираться скаты укладывают мауэрлат, а на внутренние перегородки, если система наслонная, монтируют лежень. Эти элементы должны прочно фиксироваться с помощью анкерных болтов или шпилек.
2. Затем выполняют крепление стропил. Они фиксируются с помощью гвоздей к мауэрлату, а также соединяются между собой с помощью металлической накладки. Стоит напомнить, что в стропилах изготавливают выпил под мауэрлатный брус, а не наоборот. Сначала выполняется установка стропил, располагающихся с краю, чтобы по ним выставить уровень, по которому будут выравниваться остальные пары.
3. После установки стропил следует поставить вспомогательные опорные элементы, которые буду их поддерживать – подкосы, затяжки, схватки. Чтобы надежнее зафиксировать ригель, его конец делают с выступом в половину толщины бруса и подрубают его к стропилу, фиксируя гвоздями в нескольких местах.
4. Поверх стропильных ног приколачивают обрешетку, на которую фиксируется кровельный материал. Материал и шаг обрешетки выбирают в соответствии с характеристиками кровельного материала и уклоном крыши.

Помните, что грамотно сконструированная и качественно собранная стропильная система – залог прочности, надежности и долговечности двухскатной кровли. Поэтому не пренебрегайте помощью профессиональных кровельщиков и проектировщиков при создании проекта кровельной конструкции для вашего дома.

Видео-инструкция

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.

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;

  Возведение крыши – один из наиболее ответственных этапов строительства. От надежности «зонтика» сверху, от его устойчивости к атмосферным осадкам и любым внешним воздействиям, напрямую зависит долговечность самого здания и уровень комфорта проживания в нем.

  Изо всего разнообразия конструкций крыш, двускатную можно отнести к числу наиболее популярных, просто в силу относительной простоты ее возведения. Однако, и за этой «простотой» кроется масса различных нюансов, необходимость проведения определенных расчетов и следования технологическим правилам. Тем не менее, настоящая публикация имеет главную задачу: показать, что установка стропил двухскатной крыши своими руками – задача вполне выполнимая, даже для начинающего строителя.

  Давайте вместе пройдем все этапы процесса установки стропил для такой крыши, от основ предварительного проектирования до примера практического воплощения.

  Общее устройство двускатной крыши

  Основные понятия

  Элементы конструкции стропильной системы двускатной крыши

  
  

  Сразу оговоримся, что данная схема, безусловно, не может отразить всего возможного разнообразия конструкций , но основные детали и узлы на ней показаны достаточно понятно.

  1 – мауэрлат. Это доска или брус, которые жестко крепятся по верхнему торцу внешних несущих стен здания. Его предназначение – равномерное распределение нагрузки от всей системы крыши на стены дома, создание условий для надежного крепления стропильных ног в их нижней точке опоры.

  2 – стропильные ноги, устанавливаемые попарно. Они становятся основными несущими деталями всей системы крыши – именно стропила задают крутизну скатов, будут основой для крепления обрешетки, кровельного покрытия, а если крыша планируется утеплённой – то еще и всего термоизоляционного «пирога».

  Для изготовления стропильных ног применяются качественные доски или брус, можно использовать и кругляк. Про сечение пиломатериала, которое будет достаточным для гарантированного выдерживания всех возможных нагрузок – будет рассказано ниже.

  Стропила могут заканчиваться на мауэрлате, но чаще выходят за пределы периметра стен дома, формируя карнизный свес. Впрочем, для этого могут применяться и более легкие детали – так называемые «кобылки», которыми наращивают стропильные ноги на необходимую ширину свеса.

  
  Для формирования карнизного свеса стропила нарощены «кобылками»

  3 – коньковый прогон. Это может быть брус, доска или даже составная конструкция. Прогон проходит по всей линии конька и служит для надежного соединения верхних точек парных стропильных ног, связи всех стропильных пар с целью придания общей жесткости всей конструкции крыши. В различных вариантах крыш этот прогон может жёстко опираться на стойки, либо увязываться только с узлом соединения стропильных ног.

  4 – затяжки (схватки, ригели). Горизонтальные детали усиления системы, дополнительно связывающие парные стропильные ноги между собой. Может применяться несколько затяжек, расположенных на разной высоте.

  5 – балки перекрытия, которые будут служить основой для монтажа пола в чердачном помещении и потолка со стороны комнаты.

  6 – а эта балка одновременно выполняет роль лежня. Это брус, проходящий по всей длине крыши, который является опорой для установки дополнительных деталей усиления стропильной системы. Лежень может устанавливаться так, как показано на рисунке (по типу балки перекрытия), либо жестко укладываться на капитальную перегородку внутри здания.

  7 – стойки (бабки) – дополнительные вертикальные опоры стропильных ног, предотвращающие их прогиб под действием внешних нагрузок. Стойки вверху могут упираться в сами стропила, либо в дополнительный прогон, продольно связывающий стропильные ноги на определённой высоте.

  
  

  8 – подкосы. Нередко при большой длине стропильных ног их несущей способности недостаточно, и усиление только стойками не обеспечивает необходимую прочность. В этих случаях применяются диагональные усиливающие элементы, опирающиеся снизу на лежень, создающие дополнительную точку опоры для стропила. Количество подкосов и место их установки могут варьироваться в крышах различной степени сложности.

  Некоторые различия висячей и наслонной системы двускатной крыши

  Двускатные крыши можно разделить на два типа конструкций – с наслонными и висячими стропилами. Кроме того, широко применяются комбинированные системы, в которых объединены оба принципа построения. В чем же принципиальная разница?

  Наслонная система стропил

  Эта конструкция стропильной системы характеризуется наличием опоры на внутреннюю капитальную перегородку в здании. По верхнему торцу этой перегородки монтируется лежень, на которые опираются стоки, поддерживающие коньковый прогон. Таким образом, стропильные ноги «наслонены» на вертикальную опору, что делает всю систему максимально прочной.

  
  

  Подобная схема является наиболее популярной из-за своей надежности и относительной простоты в исполнении. Если имеется возможность создать дополнительную точку опоры по центру, то почему бы и не воспользоваться этим? Правда, если на чердаке планируется размещение жилого помещения, то вертикальные стойки иногда могут стать помехой. Впрочем, их наличие тоже иногда «обыгрывают», используя, например, для монтажа внутренней легкой перегородки.

  В зависимости от количества и размещения внутренних перегородок, конструкция наслонной стропильной системы может варьироваться. Некоторые примеры показаны на иллюстрации ниже:

  
  

  На фрагменте «а» показан самый простой вариант, который, кстати, на небольших длинах стропил (до 5 метров) может даже не иметь показанных подкосов – достаточно ряда центральных стоек под коньковым прогоном

  С увеличением ширины здания система, естественно, усложняется, и появляются дополнительные упрочняющие элементы – затяжки и подкосы (фрагмент «б»).

  Фрагмент «в» наглядно демонстрирует, что внутренняя капитальная стена не обязательно должна располагаться ровно по центру, под коньком. Вполне возможен и такой вариант, как показан на иллюстрации, но с условием, что смещение лежня относительно конька не превысит одного метра.

  Наконец, фрагмент «г» показывает, как может опираться система стропил в здании большого размера, но имеющим две капитальные перегородки внутри. Расстояние между такими параллельными лежнями может доходить до трети ширины здания.

  Система с висячими стропилами

  Графически эту схему крыши можно изобразить примерно так:

  
  

  Сразу бросается в глаза, что стропила опираются только на в нижней части, а затем соединяются между собой на коньке. Дополнительная опора по центру отсутствует, то есть стропильные ноги как бы «висят», что предопределяет и название такой системы. Эта особенность накладывает определенные ограничения на применение висячих стропил – обычно такая схема практикуется при расстоянии между несущими стенами, на которые закреплен мауэрлат, не более 7 метров. Устанавливаемые затяжки лишь частично снимают нагрузку с внешних стен.

  На иллюстрации ниже показано несколько вариантов висячей системы. Впрочем, некоторые из них уже, скорее, могут быть отнесены к комбинированным.

  
  

  Фрагмент «д» - висячие стропила связаны между собой стяжкой на уровне мауэрлата либо закреплены на мощной балке перекрытия, образуя с ней треугольник. Других усиливающих деталей нет. Подобная схема допустима при расстоянии между стенами до 6 метров.

  Вариант «ж» - для такого же по размерам дома (до 6 метров). Затяжка (ригель) в этом случае смещена вверх, и нередко используется для подшивки потолка чердачного помещения.

  Варианты «е» и «з» рассчитаны на пролёт между стенами до 9 метров. Могут применяться несколько затяжек (или верхняя затяжка в сочетании с нижней балкой перекрытия). Другой подход – установка стоек под коньковым прогоном, по аналогии с наслонной системой. Только в качестве нижней точки опоры используется не лежень на капитальной перегородке, а стойки опираются на затяжку или балку перекрытия. Назвать такой вариант чисто «висячим» - уже сложно, так как здесь – явно комбинация деталей из обеих конструкций.

  В еще большей степени такое комбинирование двух схем выражено в варианте «и», который рассчитан на большие пролёты, от 9 до 14 метров. Здесь, помимо стойки-бабки, задействованы еще и диагональные подкосы. Нередко такие фермы вообще собираются на земле, а только потом поднимаются и устанавливаются на место, связываются между собой, формируя тем самым весь каркас крыши.

  Итак, при подготовке к строительству двускатной крыши необходимо изучить принципы устройства той или иной системы, оценить их преимущества и недостатки, выбрать оптимальную для своих условий и составить графическую рабочую схему. Она понадобится и при приобретении необходимого материала, и для производства самих монтажных работ. Однако, составление чертежа все же должно предваряться некоторыми расчетами.

  Расчет базовых параметров стропильной системы двускатной крыши

  Давайте еще раз взглянем на принципиальную схему устройства двускатной крыши, чтобы выделить те параметры, которые необходимо будет рассчитать.

  
  

  Итак, в процессе расчета нам потребуется определиться со следующими величинами.

  Исходные данные – это длина стороны дома по фронтонной части (выделено голубым – F), и длина дома по коньку (фиолетовый цвет – D). Предполагается, что хозяева уже заранее определились с типом кровельного покрытия – так как здесь будут определенные ограничения по крутизне скатов кровли. (угол а).

  • Высоту конька над плоскостью мауэрлата (Н – зеленый цвет), или, наоборот, определиться с углом ската, отталкиваясь от запланированной высоты конька.
  • Длину стропильной ноги (синий цвет – L), а при необходимости – и удлинение стропила для формирования карнизного свеса необходимой ширины (l).
  • Рассчитать суммарные нагрузки, выпадающие на стропильную систему, чтобы определить оптимальное сечение пиломатериала для изготовления стропил, шаг их установки (красный цвет – S) и допустимую длину пролетов между точками опоры. Все эти параметры – тесно взаимосвязаны между собой.
  • Когда на руках будут эти рассчитанные значения, уже несложно составить графическую схему, определить необходимость и оптимальное расположение элементов усиления, просчитать количество материала для их изготовления.

  Цены на бензопилу

  бензопила

  Рассчитываем крутизну ската и высоту конька

  Угол крутизны скатов может определяться хозяевами по различным критериям оценки:

  • Из чисто эстетических соображений – когда «во главу угла» становится внешний вид строения. Многим нравятся крыши с высоким коньком, но при этом нельзя забывать, что на такую кровлю резко возрастает ветровая нагрузка. Да и материалов для изготовления высокой крыши пойдет неизмеримо больше. Вместе с тем, на крутых скатах почти до нуля снижается снеговая нагрузка – не исключено, что для «снежных» регионов этот параметр оценки может стать определяющим.
  • Из соображений полезного использования чердачного помещения. При двускатной схеме крыши, чтобы добиться максимальной площади мансарды, приходится возводить скаты с очень большой крутизной, то есть с теми же последствиями, о которых сказано выше.
  
  
  • Наконец, может быть и совершенно противоположный подход – из соображений экономии сделать конструкцию крыши с минимальной высотой в коньке. Но в этом случае придется ориентироваться на минимально допустимые углы уклона для конкретного типа кровельного покрытия. Уменьшать крутизну ниже рекомендованным производителем показателей – это «закладывать бомбу» в свою крышу, причем и из соображений ее прочности и долговечности, и с позиций гидроизоляционных качеств покрытия.

  Рассчитать высоту конька над плоскостью перекрытия (мауэрлата) – несложно. В основе подавляющего большинства узлов любой кровельной системы лежит треугольник, который, в свою очередь, подчиняется строгим геометрическим (точнее – тригонометрическим) законам.

  Итак, в нашем случае известна ширина крыши по фронтонной линии. Если крыша симметрична, то конек разместится ровно посередине, и для расчетов можно просто ширину F разделить на два (основание треугольника f = F/2 ). При несимметричных скатах придется спроецировать вершину конька на линию F, и промерить расстояния f1 и f2 от нее до края треугольника (до мауэрлата) с каждой из сторон. Естественно, что в таком случае и уклон скатов будет различным.

  Н = f × tg a

  Чтобы не заставлять читателя искать значения тангенсов и проводить расчеты вручную, ниже размещен калькулятор, в котором уже внесены необходимые табличные величины.