Устройство многоскатной кровли
Данная группа представлена крышами с числом скатов от 4 и более, направленными в сторону наружных стен. Верхний предел ограничен лишь бюджетом и фантазией застройщиков, проект может включать несколько фронтонных участков, врастающие друг в друга скаты, одно- или многоуровневые конструкции.
Элементы
Конструкция в любом случае является сложной и включает:
- Скаты – наклонные участки крыши, расположенные в одной плоскости и формирующие конфигурацию кровли при стыковке или пересечении друг с другом. Количество скатов напрямую влияет на сложность и стоимость проекта, в большинстве случаев эта величина является четной.
- Наружные ребра хребтов и внутренние ендовы – углы, образуемые на стыках смежных скатов. В зависимости от места расположения выделяют верхний горизонтальный коньковый прогон, диагональные ребра-вальмы и внутренние разжелобки ендовы. Последние нуждаются в усиленной герметизации и подпорках в верхней зоне.
- Карнизные свесы, защищающие фасад от осадков. О том, как обустроить карнизный свес односкатной крыши, читайте тут.
- Второстепенные системы и элементы, устанавливаемые с целью продления срока службы кровельных конструкции (водосточные желоба, аэраторы).
Остальные элементы стандартные, по аналогии с другим скатными разновидностями сложные крыши закрываются многослойным пирогом, при необходимости – утепляемым и вентилируемым (что относится к основным узлам и элементам скатной крыши?)
Особенности стропильной системы
Отличительными особенностями каркасов таких кровель являются:
-
Высокая крутизна скатов. В домах с неэксплуатируемыми чердаками многоскатная крыша может иметь сравнительно малый угол, но чаще всего она имеет уклон от 45° и даже больше.
Это объясняется как потребностью в быстром сходе снега (сложные крыши не рассчитаны на удержание толстого покрова в течение длительного времени), так и особенностями планировки дома (крутые скаты обеспечивают больше пространства под кровлей).
- Наличие множества ендов и наружных хребтов, нуждающихся в дополнительном укреплении и впоследствии – в надежной герметизации. Зоны сопряжения скатов подвергаются усиленным нагрузкам и не могут эксплуатироваться без подпорок (как минимум 1 вертикальная стойка при длине прогонов и стропил более 6 м), подкосов, затяжек и аналогичных элементов.
- Отсутствие горизонтального опорного бруса на наклонных участках. Ряд элементов стропильной системы привязывается не привычному мауэрлату, а диагональным стропилам, что существенно усложняет расчет.
- Высокая вероятность комбинирования разных типов кровельных систем и способов соединения узлов.
- Большое количество участков примыкания к вертикальным стенкам, проходным и доборным элементам.
Вне зависимости от типа кровли на проблемных участках стропильный каркас закрывается сплошной обрешеткой. Это, вкупе с причудливой формой крыши приводит к необходимости установки аэраторов в верхней зоне или принятии других мер по проветриванию пирога.
Планы конструкций с фото
Строительные нормативы относят к сложным крышам конструкции с числом скатов на площади в 100 м² от 5 и выше или меньшим количеством при наличии элементов с криволинейными поверхностями. В частности, ЕНиР «Кровельные работы» определяет сложными крыши шатрового, купольного или сводчатого типа, или совмещенные постройки с примыканием к таким конструкциям от 10% от общего периметра (как сделать шатровую крышу своими руками?).
Основные отличия проявляются в форме дополнительных скатов. В зависимости от этого параметра сложные крыши условно разделяются на вальмовые (с треугольными скатами и ровной линией фронтонов) и многощипцовые (с треугольными вертикальными вставками под двускатными выступами). Подробно о том, что такое вальма крыши, читайте тут.
Примеры фото сложных вальмовых конструкций приведены ниже:
Многощипцовые разновидности отличаются отсутствующей или малой протяженностью горизонтальных опорных участков
Помимо этого, различия проявляются в числе уровне скатов, их форме и симметричности. Максимальную сложность имеют комбинированные виды, совмещающие все типы скатов и имеющие многоуровневую конструкцию. Это же относится к крышам со скатами или элементами с криволинейными или ломаными поверхностями (как сделать ломаную крышу своими руками?)
Разработка плана кровли
При постройке здания необходим план плоской кровли. Чертеж универсален или нет? Многие задаются этим вопросом. Однозначный ответ: нет! То, что хорошо для одного дома, может абсолютно не подойти для другого.
План кровли просто обязателен для зданий с наличием внутреннего водостока, независимо от сложности и формы здания. В постройках с наружным водостоком план крыши разрабатывается только при сложной конфигурации, и когда на крыше имеются надстройки, вентиляция и т.д.
При планировании кровли план здания делят на ряд прямоугольников. Эти прямоугольники обязательно должны заходить друг на друга, и каждая их сторона полностью или частично выходить за наружные контуры плана. Затем строят изображения кровли над каждым прямоугольником, начиная с более широкого.
Если линии сливов лежат на разных уровнях, то план кровли необходимо строить с учетом формы фасада.
На план кровли необходимо нанести координационные оси, проходящие в наиболее характерных местах. Без этого сложно будет правильно сориентировать постройку. Кроме прочего, на плане кровли стоит замаркировать пожарные лестницы, металлические ограждения, парапетные плиты и узлы.
Как видите, чтобы построить правильный план, нужно обладать большими познаниями в области строительства и инженерии. Так что, для разработки грамотного плана лучше обратиться к квалифицированным специалистам. Ведь безопасность дома превыше всего!
План крыши
Этот чертеж, вид крыши сверху, дает представление:
- о конструкции ската крыши,
- монтаже обрешетки,
- монтаже кровельного покрытия.
Обрешетка. В обязательном порядке должны иметься данные о конструктивных размерах элементов обрешетки, указывается шаг ее монтажа. Эти сведения необходимы для качественного монтажа покрытия ската.
План кровельного покрытия. Такие чертежи крыши скатного типа еще называют раскладкой. Они дают представление о применяемых кровельных материалах. На ней указываются размеры и количество листов покрытия, очередность укладки.
В случае необходимости подрезки отдельных листов должна быть информация и об этом этапе. Такие чертежи можно увидеть, покупая, например, металлочерепицу для кровли. Они позволяют осуществить подбор оптимального количества листов, выбрать конфигурацию укладки.
Кроме того, также должны иметься конструктивные чертежи различных узлов: примыкания к стенам, монтаж окон и других встраиваемых в крышу конструкций. Проработка узла должна содержать сведения о методах крепления, способах повышения гидроизоляции.
Кроме этого, в графической части должен иметься эскиз будущей кровли. Он дает общее визуальное представление о конструкции, позволяет оценить ее эстетические качества.
Виды стропильных систем двускатной крыши
Двускатная стропильная система бывает с висячими и наслонными стропилами. Как одна, так и другая схемы могут быть применены для обустройства кровли из металлочерепицы. Чтобы знать, чем они отличаются друг от друга, и из каких элементов состоят, стоит рассмотреть каждую из них. Здесь нужно отметить, что в ниже представленных схемах указаны только лишь основные элементы стропильных систем, но при необходимости они могут быть усилены дополнительными деталями, о которых речь шла выше.
Наслонная стропильная система
Двускатная стропильная система наслонного типа опирается на внутреннюю стену здания
Наслонная стропильная система состоит из следующих основных элементов:
1 – Несущие стены.
2 – Мауэрлат.
3 – Стойка, установленная на лежень.
4 – Стропило.
5 – Обрешетка.
Наслонная система отличается от висячей тем, что устанавливается на строение, имеющее внутренние капитальные перегородки. Капитальные внутренние стены используются для закрепления на них лежня, на который устанавливаются стойки, подпирающие коньковый прогон, с которым скрепляются верхние концы стропильных ног. Затем на стропила фиксируются доски обрешетки.
Эта конструкция более популярна, чем висячая, так как надежна и проста в монтаже.
крепления для стропил
Висячая стропильная система
Висячие стропила опираются только на боковые стены здания и соединяются на коньке
Схема висячей стропильной системы выглядит так, как показано на иллюстрации, и включает следующие основные элементы:
1 – Несущие стены.
2 – Мауэрлат.
3 – Стропило.
4 – Обрешетка.
5 – Затяжка (ригель).
Висячая система стропил монтируется на две внешние несущие стены, на которые предварительно закрепляется мауэрлат. Этот вариант крыши может быть применен только в том случае, если расстояние между несущими стенами составляет не более 7000 мм, так как кроме них дополнительная опора для стропильной конструкции кровли отсутствует. Такую систему обычно оснащают затяжками, подкрепленными откосами – эти элементы снимут часть нагрузки со стен строения.
Кроме наслонных и висячих систем, существуют комбинированные варианты, которые включают в себя отдельные элементы той и другой конструкции.
Когда стропильная системы будет выбрана, рекомендовано перед покупкой материалов, составить подробный чертеж крыши с проставленными размерами — так будет легче вычислить количество всего необходимого и сумму на их приобретение. Кроме этого, такая схема значительно поможет произвести монтажные работы. Но для того, чтобы составить чертеж, придется провести некоторые расчеты.
Особенности каркаса
Стропильная система вальмовой крыши состоит из двух групп деталей – это основные элементы каркаса и усиливающие детали.
Основные элементы
К основным элементам каркаса относятся диагональные стропила
Несущим основанием опорного каркаса вальмовой крыши является мауэрлат – деревянные прогоны, закреплённые на горизонтальной поверхности наружных стен дома.
Также к основным конструктивным деталям относятся рядовые стропила и нарожники, заполняющие трапециевидное пространство каркаса.
Усиливающие детали
Дополнительные элементы опорного каркаса вальмовой крыши предназначены для усиления несущих балок и равномерного распределения нагрузки, как на внешние, так и на внутренние стены дома. К таким деталям относятся стойки, подкосы, шпренгели, черепные бруски, металлические уголки и накладки. Усиливающими деталями могут быть подшивные доски, закреплённые в критических зонах по нагрузке несущих балок.
Пошаговая инструкция
Весь процесс создания 4-скатной кровли можно разбить на ряд этапов в следующей последовательности монтажа элементов стропильного каркаса.
- Мауэрлат.
- Лежни.
- Конёк и стойки.
- Стропила и нарожники.
- Обрешётка.
- Утепление.
- Кровельное покрытие.
- Свесы.
Мауэрлат
Выравнивание цементным раствором горизонтальной поверхности, как внешних, так и внутренних стен дома. Для контроля пользуются лазерным уровнем.
На готовые поверхности укладывают сдвоенные доски 120х50 мм, брус 100х50 мм или 100х100 мм. Балки крепят анкерными болтами, вбивая их в предварительно просверленные отверстия в кладке.
Лежни
Это основание для различных частей кровли. Балки укладывают на поверхности внутренних стен. Также выравнивают горизонт стен и применяют пиломатериалы того же сечения. В некоторых случаях лежни используют, как перемычки дверных проёмов. Их крепят также как и мауэрлат.
Конёк и стойки
В случае железобетонного перекрытия стойки устанавливают прямо на него
Если верхнее перекрытие дома представляет собой систему горизонтальных балок с поперечными связями, то стойки, несущие конёк крыши, опирают на центральный прогон или на лежень осевой внутренней стены. Конёк со стойками представляет собой рамную конструкцию, на которую опирают как диагональные, так и рядовые стропильные ноги.
Стропила и нарожники
В шатровом варианте отсутствуют рядовые стропила и конёк. Каркас собирают из четырёх вальм. Они представляют собой равнобедренные треугольники, стороны которых – это диагональные (накосные) стропила, основанием является мауэрлат.
Внутренне пространство вальм заполняют нарожниками – наклонными балками разной длины. Их устанавливают с шагом 0,5 – 1 м. По мере приближения к центральной оси вальмы длина нарожников увеличивается.
У вальмовых и полувальмовых крыш каркас формируется из двух торцовых вальм и боковых трапециевидных скатов. Боковые стороны кровли представляют собой рамы, где рядовые стропила вверху опираются на коньковый прогон, а внизу на мауэрлат.
Обрешётка
Готовят основание каркаса под кровельное покрытие устройством обрешётки поверх стропильных ног. Для этого на стропила набивают горизонтально параллельными рядами с шагом 400 – 500 мм рейки 50 х 50 мм или доски 120 х 50 мм. Следует заметить, что перед монтажом обрешётки каркас покрывают гидроизоляцией. Рулоны ПВХ плёнки раскатывают поперёк стропил, закрепляя степлером и фиксируя сверху контр-рейками.
Застройщики из-за экономии часто пренебрегают монтажом контробрешётки. Это те же рейки, которые укладывают на гидроизоляцию перпендикулярно последующей обрешётке. Благодаря этому создаётся подкровельное вентилируемое пространство. Оно не даёт проникнуть извне внутрь чердака или мансарды влаге и исключает скопление конденсата.
Монтаж гидроизоляции, контробрешётки и обрешётки:
Утепление
Чтобы не возиться с подгонкой размеров, шаг между стропильными ногами стараются проектировать равным 600 мм или 1200 мм – это стандартная ширина плит утеплителя. Теплоизоляцию крепят к обрешётке и стропилам степлером и дюбелями-грибками.
Кровельное покрытие
Специфика четырёхскатных крыш заключается в большом угле наклона кровли от 350 и выше. Поэтому кровельный материал с большим удельным весом не рекомендуется к применению. В то же время популярными видами кровельного материала для вальмовых и шатровых крыш являются:
- Рулонная (мягкая) кровля. Рулоны битумного картона раскатываю горизонтальными рядами снизу вверх, укладывая на горячую жидкую битумную мастику. Это возможно делать по сплошной дощатой поверхности обрешётки.
- Металлочерепица. Обладает лёгким весом, привлекательным внешним видом. Крепится к обрешётке саморезами снизу вверх.
- Профнастил. Легко кроится на нужные фрагменты. Благодаря большим размерам профлистов, монтаж кровли происходит быстро.
- Ондулин. Легкий кровельный материал в виде волнистой черепицы, может быть окрашен в разные цвета. Это листы из целлюлозы, пропитанные битумом.
- Фальцевая кровля. Стальные тонкие листы легко монтировать. Отличаются большим сроком службе, но требуют регулярного окрашивания каждые 5 лет.
Свесы
Нижние концы накосных, рядовых стропильных ног и нарожников наращивают отрезками досок для образования своеобразного козырька. Свесы делают длиной от 200 мм до 400 мм. Козырёк по периметру крыши защищает от дождя отмостку вокруг дома. Также свесы, покрытые кровельным пирогом, предотвращают чрезмерный залив стен дождевой водой.
Основные сведения, содержащиеся в плане кровли
Возводимая на частном доме кровля может быть абсолютно разной — односкатной, двускатной, многоскатной, шатровой, вальмовой. Существует также большое количество разнообразных стройматериалов, обеспечивающих надежное кровельное покрытие, — профлист, шифер, гибкая черепица, металлочерепица, оцинковка и множество других. Схема строительства кровли содержит соответствующий расчет требуемых объемов стройматериалов на ее обустройство, а также устанавливает четкую последовательность или этапность выполнения работ.
Пример рабочего проекта кровли коттетджа
План кровли — это рисунок или чертеж, в котором схематически изображается вся крыша в нескольких проекциях и слоях. Чертежи составляются в соответствии с порядком проведения работ, и каждый из этих чертежей относится к своему этапу строительства. Чаще всего на бумаге отражают: схему установки элементов конструкции (балки, стропилины, брусья обрешетки) или ее основания, схему укладки гидро- и теплоизоляционных слоев, схему размещения покрытия крыши. В плане также схематически отражаются места крепления всех дополнительных и доборных элементов, труб водостока, вентиляционных и дымохода. На отдельные схематические рисунки вынесены подробные изображения стыков, монтажа слуховых окон и ендов. Отдельные схемы позволяют во время строительства кровли точно установить правильное размещение элементов кровельного пирога и других ее деталей.
Важно: правильно составленный план кровли, дающий полноценную информацию о размерах и количестве кровельного покрытия крыши, позволяет существенно уменьшить расходы на его приобретение
Конструкция шатровой крыши
В основе конструкции обязательно присутствует мауэрлат (мощный брус или бревно), сбитый в цельную раму по форме основания и уложенный поверх армопояса. Вся система стропил привязана к мауэрлату. Выглядит она как четыре наклонных бруса сечением 50 на 100 мм, скреплённых в центре крыши (размер бруса зависит от габаритов и веса будущей кровли). Если дом сложен из камня или кирпича, в качестве мауэрлата выступает верхняя обвязка стеновой панели, в деревянных постройках — верхний венец сруба. Мауэрлат обязательно гидроизолируют (например, рубероидом). Потом его закрепляют на внутренней верхней части подготовленных и выровненных стен.
Коньковый узел шатровой крыши соединяется в одной точке
Постройка четырёхскатной крыши требует использования большого количества деревянных элементов. Перед использованием их следует обработать противопожарным и антисептическим средством.
Для возведения строений с эркером шатровая крыша не подходит, так как форма коробки у неё квадратная. Поэтому обычно используется полувальмовый тип крыши.
Виды стропильных систем для шатровой крыши
По своей структуре стропильная система будущей шатровой крыши бывает или наслонной, или висячей. Висячая стропильная система отличается тем, что её балки опираются прямо на стены. Она чаще всего применяется при большом размере пролётов, когда другой опоры нет, а подпорки не предусмотрены. При таком варианте образуется горизонтальная распирающая сила, и чтобы её уменьшить, используют затяжки.
Наслонную систему не рекомендуется использовать при угле скатов свыше 40°
Процесс строительства и ремонта такой крыши сложен, поэтому обычно предпочтение отдаётся наслонной стропильной системе. Она более удобна с точки зрения монтажа и эксплуатации, а нагрузка на стены практически отсутствует. Для её установки подойдёт крыша, имеющая наклон не более 40 градусов. Для монтажа необходима несущая внутренняя стена или дополнительные опоры по центру крыши. Распоры на стены в этом случае не нужны, так как у крыши имеются опоры на пике и на стропильных ногах.
Благодаря дополнительным опорам наслонная стропильная система более удобна для монтажа и эксплуатации
Допустимый размер пролёта — около 4,5 м. Если он больше и одной центральной опорой ограничиться нельзя, то устанавливаются подкосы.
Подкосы — это опоры для стропильных ног
Элементы стропильной конструкции
В стропильную систему шатровой крыши входят следующие основные элементы:
- мауэрлат — опорный каркас для нижней части стропил;
- диагональные или накосные стропила, установленные по углам основного каркаса;
- нарожники — укорочённые стропила, прикрепляемые к накосным;
- стойки и подкосы — опоры для стропильных ног;
- лежни — укладываются на столбики из кирпича в качестве подпорок для подкосов и стоек;
- ригели для упора стропильных ног друг в друга возле пика;
- прогоны — параллельные мауэрлату балки (используются в зависимости от типа конструкции и имеющихся опор);
- шпренгели — дополнительные опоры для придания постройке жёсткости.
Стропильная система из металлического профиля
Стропила из металлических ферм обладают большой прочностью и выдерживают значительные нагрузки, что делает здание более долговечным. Металлические фермы можно эксплуатировать более 100 лет. Обычно их используют, если длина скатов превышает 10 метров. Собрать такую конструкцию проще, чем деревянный каркас, так как можно приобрести уже готовые для монтажа элементы. Минус металлических ферм только в том, что их сложнее утеплять. На них появляется конденсат, который оказывает разрушительное воздействие на кровельный пирог. Поэтому для жилых строений предпочтительнее дерево.Можно также комбинировать металлические и деревянные стропила. Но при этом деревянные части должны быть хорошо обработаны антисептическими средствами.
Металлические стропила чаще используются для промышленных зданий
Виды нагрузки и её расчет
От снега
Для кровли дома опасно скапливание большого слоя снега, если уклон небольшой, то на ней может собраться целый сугроб. Для компенсации веса массы снега возле элементов, выступающих над крышей, устраивают сплошную обрешетку, и усиливают слой гидроизоляции.
Кроме того, снеговой мешок при нормальном уклоне, постепенно станет сползать по скату кровли и постепенно достигнет карнизного свеса. При большом размере карниза, возможно его повреждение и даже разрушение.
От воздействия ветра
С ветровой нагрузкой проблема состоит в надежной фиксации кровли, если крепление недостаточно прочно, то ветер просто ее сорвет. С увеличением уклона кровли и ее высоты, усиливается ветровая нагрузка, но есть отличия в подъемной силе и давлении ветра.
Ветер создает давление на кровлю при большом ее уклоне, а при уменьшении уклона скатов появляется мощная подъемная сила, способная при мощных порывах ветра снести вашу крышу.
Для противодействия воздействия ветра, необходимо прочно закрепить все элементы кровли. К примеру, штырями, из металла забетонированными в стены, к которым будут крепиться стропильные ноги.
Масса финишного покрытия воздействует на кровлю не меньше, чем остальные факторы. Если уложено кровельное покрытие с большой массой, то учитывайте, что оно воздействует на конструкцию постоянно. Необходимо помнить, что с увеличением 1м 2 покрытия, необходимо увеличивать угол ее уклона.
Во время расчетов, нужно помнить и про теплоизолирующий материал, у которого может быть значительная масса. Если планируется построить и оборудовать мансардное помещение, необходимо включить в расчеты и вес материала, используемого для ее внутренней отделки.
Расчет конструкции
Для того чтобы построить четырехскатную крышу, необходимо выяснить массу конструкции, площадь, количество требуемого материала, приемлемый угол и т. д. Если вы составили чертеж, то для проведения точных расчетов выводятся следующие моменты:
- все значения – основания, толщина мауэрлата:
- высота подъема конька;
- длина и ширина всех свесов;
- шаг и толщина стропил;
- шаг и толщина досок обрешетки;
- сорт древесины;
- тип местности.
Чтобы выяснить какая нагрузка предстоит на несущие стены, нужно воспользоваться онлайн-сервисом в интернете.
Онлайн-калькуляция для четырехскатных крыш происходит быстро, и вам точно скажут — правильно ли вы хотите подобрать материал, сколько лучше использовать стропил и т. д. К тому же вам объяснят какой материал лучше подходит в вашем регионе, какой выбрать угол для вашей местности. Для онлайн-расчетов используются данные СНиП – «Нагрузки и воздействия».
Определение угла наклона
Учитывая изложенные выше факторы – снеговую и ветровую нагрузку, выбранный тип материала – и зная примерную конструкцию здания, можно определить угол крыши. Более детально правила расчета изложены в статье. Далее на основании этой информации рассчитывается сборная нагрузка (от собственного веса и внешних нагрузок) на стропильную конструкцию. По результатам расчета определяется и их сечение.
Пример расчета нагрузки на стропила
Строительство планируется в Иркутске, дом с высотой 5,6 м будет располагаться в низине, явно выраженных преобладающих ветров нет. Данный район относится к снеговому району 2 и ветровому 3. Соответственно, снеговая нагрузка составляет 120 кг/м.кв., а ветровая 30 кг/м.кв. Суммарная нагрузка 150 кг/м.кв.
Материал кровли – металлочерепица с весом 4 кг/м.кв. Для нее допустим уклон от 12 градусов, но большинство производителей рекомендует для односкатной крыши 20…30 градусов. Если принять 20 градусов, необходимо обеспечить качественную гидроизоляцию, что добавляет к весу квадратного метра покрытия 2…5,5 кг/м.кв. Поскольку верхняя часть дома планируется как жилая, необходимо также утепление. В качестве термоизоляции принимаем базальтовую вату плюс подшивку изнутри гипсокартоном. Примерный вес квадратного метра такого утепления – около 4,5…5 кг.
Необходимо также принять во внимание вес деревянной обрешетки под металлочерепицу, это еще не менее 10…12 кг, и вес самих стропил. Таким образом, суммарная нагрузка на квадратный вес крыши от собственной массы и внешних нагрузок составит (без учета веса стропил, поскольку пока неизвестно их сечение и шаг): 4+5+5+12+150=176 кг/м.кв
Таким образом, суммарная нагрузка на квадратный вес крыши от собственной массы и внешних нагрузок составит (без учета веса стропил, поскольку пока неизвестно их сечение и шаг): 4+5+5+12+150=176 кг/м.кв.
Определение шага стропил и их сечения
Для вычисления этих данных есть расчетные формулы. Однако при отсутствии инженерного образования и желания высчитывать коэффициенты можно использовать табличные значения.
Для выяснения высоты балки (стропила) можно опираться на известный уже угол наклона и расчетную длину, которая определяется по тригонометрическим формулам.
Разница между высотой одной и второй опорных стен крыши для пролета, например, 4 м и угла наклона 20 градусов составит:
L_bc=L_cd×tgA=6×0,364=2,18 м
Длина стропильной ноги (стропила):
L_c=L_bc÷sinA=2,18÷sin20=6,4
С учетом вылета в обе стороны не менее 500 мм (обязательный свес крыши) принимаем длину стропила 7,4 м.
Для двухопорных стропил принята таблица
Пролеты свыше 6 м принято опирать на три точки – две несущие стены и шпренгельную ферму, например, или с опорой на лежень. Пролеты 4,5 м применимы в мансардах, террасах, банях, верандах, а также различных пристройках. В жилых постройках, как правило, расстояние между опорами равно или превышает 6 м.
Соответственно с учетом длины стропила выбирается сечение балки и шаг между ними.
Следует учитывать: под длиной стропила в данном случае понимается расстояние между точками опоры!
То есть в приведенном примере – длина всей стропильной ноги 7,5 м и пролет 6 м допустимо использование опирания на несущие стены (через мауэрлат) и подстропильную ногу. Тогда сечение при шаге 140 см следует принимать 100х200 мм, а при шаге 90см допустимы 75х200 мм. Желательно все же увеличивать сечение балки на 10…15% для получения необходимого запаса прочности.
Проверить нагрузочную способность крыши, правильность выбранного угла с выбранными параметрами можно в одном из онлайн-калькуляторов. Там же можно получить данные о том, сколько материалов потребуется для строительства такой крыши.
Как видно из приведенного скриншота с упрощенным чертежом здания, пункты «Расчет стропил», «Расчет обрешетки», «Снеговая нагрузка» раскрывающиеся, в них необходимо подставить выбранные данные.
Результат расчета показан ниже.
Как видно из результата, предлагается при данной нагрузке, кровельном материале, размерах и шаге стропил выбрать сечение балок равным не 75х200 мм, как предлагается в нормативах, а 70х230 мм. Однако это минимальное значение, к тому же такое сечение не является стандартным. Поэтому – с учетом запаса на прочность – лучше отдать предпочтение сечению 100х200 мм.
Важно: помимо обычных стропил (балок) можно использовать треугольные фермы. Это значительно увеличит нагрузочную способность конструкции, но подобные элементы требуют профессионального расчета.
Проектирование
Односкатная кровля отличается простотой формы. Раньше ее применение распространялось на складские помещения или хозяйственные постройки. Однако в регионах с усиленной ветровой нагрузкой все чаще стали появляться жилые дома именно с такой конструкцией кровли. Иногда владелец коттеджа отдает предпочтение чертежу крыши с одним скатом, потому что ее легче спроектировать, а впоследствии возвести.
Нюансы чертежа
Прежде чем спроектировать чертеж односкатной крыши своими руками следует учесть, что такая конструкция подходит для строений с шириной, не превышающей 12 метров. Все чертежи должны быть продуманы в соответствии с картой ветровых нагрузок и погодных условий региона строительства. Нужно предусмотреть такие нюансы:
- направление уклона крыши в чертеже подбирается в зависимости от «розы ветров»;
- прочность стропильной системы рассчитывается на основании показателей снеговой нагрузки зимой;
- материал кровли подбирается с учетом надежности и небольшого фиксированного угла наклона.
Эстетичность материала в данном случае не играет роли, так как кровля практически не видна вблизи. И лишние затраты могут оказаться ни к чему.
Устройство односкатной крыши удобно, если скат выходит на дорогу или на соседний участок. В этом случае сход снега или слив дождевой воды не создаст дополнительных проблем.
При составлении чертежа нужно учесть особенности конструкции односкатной стропильной системы.
Ноги каркаса крыши должны устанавливаться под фиксированным уклоном. Угол наклона односкатной крыши соответствует разности высоты стен.
Стропильная система, которая опирается на деревянное основание, называемое мауэрлатом, тоже изготавливается из древесины. Это выгодный и экологически чистый материал. Но древесина при изменении влажности и перепаде температур склонна менять свои линейные размеры. Поэтому в чертеже нужно учесть, что стропильную систему усиливают элементом, позволяющим избежать деформации конструкции. Делают это по таким критериям:
- Если расстояние между наружными стенами до 4,0 метров, то никаких усиливающих элементов не нужно;
- При ширине строения от 4,5 до 9 метров нужно установить подкосы;
- Размер между стенами от 9,0 до 16 м требует установки консольно-балочных прогонов, представляющих собой деревянную ферму. Балочный прогон опирается на вертикальные стойки, в которые, в свою очередь, упираются подкосы, с двух сторон поддерживающие длинную стропилину;
- При ширине более 12 метров пролет делят на несколько сегментов прогонными фермами.
При составлении чертежа односкатной крыши нужно помнить, что все размеры сечений лимитированы. Допустимые значения для строения с минимальной нагрузкой приведены в таблице:
Диаметр бревна Не менее 120 мм
Толщина пластины Не менее 70 мм
Толщина доски Не менее 40 мм
Диаметр бревна для подкоса Не менее 100 мм
Брус для подкоса Не менее 80 х 80 мм
Спаренная доска для подкоса Не менее 25 х 100 мм
Брус для мауэрлата Не менее 100 х 200 мм
Диаметр бревна для мауэрлата Не менее 180 – 200 мм
Брус для прогонов и лежней Не менее 180 х 180 мм
Брус для стоек консольно-балочного прогона Не менее 120 х120 мм
Диаметр бревна для стоек Не менее 130 мм
Двухскатная крыша: достоинства и недостатки
Как можно догадаться по названию двускатная крыша – это конструкция, состоящая из двух скатов, что опираются на несущие стены здания, соприкасаясь друг с другом в верхней точке в коньке. Альтернативное название – щипцовая крыша. Фронтон – это треугольная часть дома, что образуется в результате соприкосновения двух скатов. Данная конструкция имеет ряд достоинств, например, во фронтоне можно соорудить полноценное окно, через которое в чердачное или мансардное пространство будет попадать естественное освещение.
В то же время большинство экспертов уверено в том, что двускатная конструкция крыши уже себя изжила, так как она имеет не привлекательный внешний вид. Однако есть несколько систем и специальных приемов, с помощью которых можно добиться привлекательного и оригинального внешнего вида. Среди них:
- Создание асимметрической двускатной конструкции, где скаты имеют разную длину и устанавливаются под определенным углом. При разном угле наклона можно не только повысить энергоэффективность постройки, но более удачно спланировать подкровельное пространство.
- Каждый из скатов может иметь симметричный излом в центральной части, благодаря чему образуется ломаная (мансардная крыша) имеющая ряд достоинств и позволяющая создать полноценное жилое пространство.
- При создании скатов разного уровня и монтаже слуховых, а также мансардных окон можно создать привлекательную конструкцию с оригинальным дизайном.
При выборе конструкции крыши нужно рассмотреть достоинства и недостатки, как двускатной, так и четырехскатной крыши. Что касается преимуществ двускатной конструкции, то они следующие:
- Практичность. Свободное пространство под крышей можно активно использовать, оборудовав там большой чердак или мансарду.
- Длительный период эксплуатации, высокая надежность.
- Простые расчеты, провести которые можно самостоятельно.
- Возможность самостоятельного монтажа.
- Невысокая стоимость, дешевле только односкатная крыша, используемая для временных и хозяйственных построек.
- Простота в эксплуатации и ремонте.
Что касается негативных моментов обустройства двускатной конструкции крыши, то к ним относятся:
- Высота конструкции и углы наклона скатов напрямую зависят от размеров дома. Чем больше постройка, тем сложнее и дороже произвести обустройство крыши.
- При оборудовании мансарды стоимость работ возрастает, так как нужно качественное утепление и изоляция конструкции.
- Мансарда нуждается в установке дорогостоящих мансардных окон.
Плюсы и минусы
К преимуществам многоскатных кровель относят:
- Оригинальный внешний вид, возможность реализации любых дизайнерских идей и многообразие предлагаемых вариантов исполнения.
- Быстрый сход снега на конструкциях с крутыми скатами.
- Хороший баланс крыши (при условии грамотного планирования), устойчивость и долговечность.
- Большой объем подкровельного пространства и возможность заложения под крышами комфортных жилых помещений.
Недостатки связаны со сложной формой конструкции. В частности:
- Многоскатные разновидности кровель обходятся в разы дороже обычных крыш из-за потребности в профессиональном проектировании и монтаже, перерасходе материалов и доборных элементов, и необходимости усиления отдельных участков типа ендов.
- Выбор кровельных покрытий для данного типа крыш ограничен бюджетом и требованиями герметичности, правильно уложить фальцевые материалы, черепицу или замковые системы на угловые скаты могут только профессионалы.
- В ряде случаев многоскатные крыши нуждаются в разветвленной и сложной системе водоотвода.
