Важные моменты при проектировании двухскатной крыши: создание чертежа

При составлении чертежа дома важно выбрать тип кровли. Если это загородный домик, подходящим вариантом будет два ската. Разберемся, как спроектировать двухскатную крышу своими руками, с чертежами и фото, а пошаговая инструкция поможет разобраться в этом процессе. Рассмотрим пошагово, как спроектировать такой тип кровли.

Специфика чертежа

Двухскатная крыша получается при соединении плоских скатов прямоугольного типа под определенным верхним углом. Составляя чертеж, важно учесть один момент: по бокам каждой из сторон оставляют проемы в виде треугольников. Для крепости конструкции используют различные элементы стропильной системы: они выполняют поддерживающую, подпорную функцию.

Рассмотрим плюсы и минусы двускатной крыши.

Достоинства:

1.  Практичность. Ее можно использовать при возведении мансардной крыши.
2.  Большая площадь двускатной кровли позволяет задействовать получившееся помещение для установки системы отопления и вентиляции.
3.  Простая обрешетка крыши.
4.  Подходит для любого дизайнерского решения.
5.  При выборе необходимого кровельного материала не надо себя ограничивать: подойдет практически любой.
6.  Осадки легко «сходят» с двухскатной кровли, поэтому чистить ее не надо.
7.  Легко ремонтируется, проста в обслуживании.
8.  Для строительства не нужна специальная техника.

Недостатка только два:

•  При возведении мансардного помещения усложнится техническая часть, стоимость конструкции возрастет;
•  Зимой возможна потеря тепла, летом отмечается повышенный нагрев кровли.

При составлении чертежа уделите серьезное внимание стропильной системе. Она опора кровли, основа балок перекрытия. Любые неточности при расчетах скажутся на ее качестве и крепости.

При планировке двухскатной кровли имеет значение типы конструкции. Рассмотрим их подробнее.

Классическая, с равной длиной ската

На плане кровли двухскатной крыши классического типа видно, что ее скаты равные по площади и длине. Их угол соединения равен 45 градусам.

На чертеже форма симметричной кровли образует треугольник с равными ребрами. Его основание различной длины. Такая схема стропильной системы двухскатной крыши имеет в своем составе все составляющие. Вес кровли распределяется равномерно на две стены – опоры скатов.

С разной длиной ската

Двухскатные крыши с разными скатами получаются высокими, поэтому ими покрывают только маленькие дома.

Стропильная система двухскатной крыши – идеальная возможность использовать скаты различной длины для объединения дома и пристроек в одно здание. Благодаря возможности разгрузки фундамента может использоваться и под монтаж оборудования.

Кровля ломаного типа

Такие кровельные конструкции подходят домам с большими площадями. Для них с каждой из сторон на чертежах выполняют два ската под разными углами: один – 60 градусов, второй – 30 градусов.

«Ломаная» кровля прекрасно защитит от непогоды, надёжно справится с повышенными нагрузками от снежного слоя и даст возможность соорудить мансарду.

Тип ломаных кровельных конструкций более сложен, поэтому в строительстве не обойтись без инженерных расчётов и чертежей. Их производят своими силами или «доверяют» компьютеру. Делают расчёт с учётом всех возможных нагрузок на дом. После вычислений проводится чертеж и установка стропил двухскатной крыши.

Схемы стропильной системы

Для создания надежной двухскатной конструкции следует тщательно продумать, какой будет эта система. Только потом воплощают план постройки в реальность.

Элементы системы, отражаемые на чертежах:

1.  Мауэрлат – основание. Крепится на верхней части стен по всему их периметру. Это брус, от сечения которого зависит масса кровли;
2.  Стропила. Это доски или брус. Их установка требует определенного угла: верхнее основание стропил сходится в коньке, нижнее крепится в мауэрлате.
3.  Стропильные ноги. Между одной ногой стропил и другой размер должен быть 60-120 см. Чтобы определить сечение стропильных ног, нужно вычислить точное расстояние между ними.
4.  Конек, который находится в верхнем углу треугольника двухскатных крыш, там, где встречаются две стропильные ноги.
5.  Ригели, растяжки. Это усиливающие элементы. С целью смягчения распирающей нагрузки их устанавливают между стропилами. С увеличением высоты расположения элемента увеличивается необходимая толщина бруса.
6.  Стойки. Это опоры, которые расположены вертикально под центрами стропил или под коньками. Предназначены для передачи нагрузки от конька к несущим внутренним стенам.
7.  Подкосы, которые служат опорами для стоек;
8.  Лежня. Также предназначена для опоры стойки, выполняет ту же функцию, что мауэрлат, но располагается на внутренних несущих перекрытиях;
9.  Схватка – горизонтально расположенный брусок, предназначенный для гашения распирающей нагрузки между вертикальными опорами кровли большого размера;
10.  Обрешётка крыши.

Высота сечения стропильных брусьев зависит от нагрузки, длины ног стропил, расстояния между ними, вида древесины.

Внимательно нужно отнестись к креплению мауэрлата еще на стадии чертежей, ведь во время сильных ветров он подвергается особенно большим нагрузкам.

Способы крепления:

•  Стальная (вязальная) проволока;
•  Анкера. Для материала из монолита они незаменимы;
•  Деревянные нагели. Нужны для домов из брёвен и брусьев;
•  Специальные шпильки или арматура – вариант в постройках из газо- или пенобетона;
•  Скобы.

При составлении схемы стропильной системы важно выбрать их вид: висячий или наслонный. Рассмотрим специфику, важные отличия этих систем.

Различия висячей и наслонной системы

Различия наклонной и висячей системы стропил в специфике их опоры. Также их выбор обусловлен размерами дома, формой крыши. Крепления висячих стропил отличаются от креплений наслонных.

Вот их особенности:

1.  В строении с небольшой площадью, не имеющем несущих внутренних перегородок или опор, на двухскатной конструкции используют висячие стропила. Ширина пролета для висячей системы – в пределах 7-12 м. Опорами для конструкции являются внешние стены и мауэрлаты. При висячей системе стропила одной частью опираются на затяжку, а второй, наверху, друг на друга. Применяют чаще, ведь она помогает сэкономить материал и время.
2.  Наслонную систему используют, когда в доме присутствует несущая стена. В верхней части она закреплена на коньковом прогоне, а мауэрлат служит опорой для нижней. Это значит, что стропила здесь непрерывные. Наслонная система более сложная и основательная, поэтому дл них применяют дополнительные точки опоры, которые обязательно отражают на чертежах.

Расчеты

Можно проводить расчет двухскатной крыши по онлайн — калькулятору, располагая на чертежах данные, которые «выдала» машина. Можно сделать это вручную, однако в этом случае вероятность ошибки возрастает, что скажется впоследствии на качестве возводимой конструкции.

Расчёты для чертежей содержат необходимые исходные данные:

•  Длина фронтонной части дома (F);
•  Длина по коньку (D);
•  Высота конька (H);
•  Длина стропильной ноги (L), а если необходимо – увеличение длины стропила для установки карнизного свеса с необходимой шириной (I);
•  Все виды нагрузок.
•  Шаг, по которому устанавливали стропила.

Крутизна ската и высота конька

Проведем вычисления высоты конька крыши над мауэрлатом. Основой большей части коньковых узлов двухскатной кровли является треугольник, а на него действуют законы тригонометрии.

При симметричной крыше конёк располагается посередине между точками опоры стропил, поэтому используем формулу: f=F/2.

Если у вас скаты несимметричные, то на чертеже нужно сделать следующее:

•  Линию F проецируем туда, где расположена линия конька крыши;
•  Измеряем получившееся расстояние между ней и мауэрлатом с каждой стороны. Помните, что крутизна скатов будет различной;
•  Теперь используем формулу H=fxtg a.

Можно доверить все вычисления машине, воспользовавшись калькулятором вычислений, а затем перенести данные на чертеж.

Длина стропильной ноги

Расстояние между каждой ногой стропил зависит от следующих параметров:

•  Материала;
•  Массивности конструкции;
•  Климата региона.

Когда пролёт больше длины стропил, их можно удлинять. При этом высота сечения не может быть меньше, только толщина. Вариант менее рациональный – удлинить стропильный брус с использованием соединительных вставок или накладных брусков.

Расчеты длины стропильной ноги базируются на теореме Пифагора. Она позволяет вычислить длину гипотенузы при условии наличия данных катетов. Такой катет – один из 3 элементов:

•  Высота конька;
•  Высота верхнего узла;
•  Высота верхнего края.

Каким будет этот элемент и место его расположения, зависит от типа двухскатной крыши. Измеряют их с помощью строительного уровня.

Несмотря на кажущуюся простоту вычислений, лучше доверить их онлайн — калькулятору. Чтобы получить правильные расчеты двухскатной конструкции, достаточно ввести нужные данные в указанные поля. К тому же существуют специальные расчетные программы, которые «выдадут» нужные параметры без ввода данных. Для расчета достаточно в нужном месте поместить форму конструкции. Затем полученные данные отражают на чертежах.

Нагрузка на стропильную систему

Для того чтобы снизить нагрузку на стены, применяют упоры вертикального или углового типа. При использовании «усилителей» нужно изменять направление «негативного» воздействия усилий.

Вычисления ведутся с учетом 3 типов нагрузок:

1. Постоянные. К их числу относят массу кровельных материалов, обрешетки и слоев утеплителя. При наличии эксплуатируемого чердака к этой нагрузке относят вес материалов для отделки. Чтобы узнать массу кровельных материалов, нужно изучить их технические характеристики. Так, металлические материалы – самые легкие, натуральная отделка в виде сланца или керамики – самая тяжелая.
2.  Переменные. Вычисления сложные, так как часть нагрузки зависит от климатических условий, которые постоянно меняются, однако эти данные не учитываются. Сведения берут из справочника СНиПА, в котором размещены таблицы, составленные около 50 лет назад. За эти годы поменялись многие важные показатели: высота покрова снега, сила ветра и его преобладающее направление. Чтобы «подстраховаться» в этой непростой ситуации, архитекторы используют специальный коэффициент, который называют запасом прочности. Для правильных значений каждый элемент нужно умножать на 1.4. Эта цифра актуальна для жилых зданий. Истинную нагрузку от ветра и снега также вычисляют с помощью «подстраховки». Коэффициент поправки основывается на длине крыши. Учитывают также расположение дома.
3.  Индивидуальные. Так называют нагрузки, возникающие при специфических условиях: торнадо, ураганах или других катаклизмах.

Расчет трех типов нагрузок ведется с учетом коэффициента запаса прочности по отношению всех конструкции: стоек, растяжек, прогонов и других. Только после того, как будут высчитаны все показатели, можно переходить к построению чертежа двухскатной кровли.