Геометрия конька двухскатной крыши. Принимаем в расчет рекомендации строительной метеорологии

Геометрия конька двухскатной крыши. Принимаем в расчет рекомендации строительной метеорологии

Возможно, вам не придется самостоятельно проверять устойчивость стропильного каркаса при различной высоте конька, это удел профессиональных проектировщиков. Но нужно знать, что расчет выполняется, исходя из статистики метеорологической службы по трем определяющим факторам:

• Преимущественному направлению и средней скорости ветра у поверхности земли и на высоте 7-10м;
• Средней и максимальной толщине снежного покрова в данной местности за последние 70 лет;
• Среднесуточная, максимальная плюсовая и минусовая температура на местности.

Климатические рекомендации, помогающие правильно выполнить проверочный расчет, приведены в строительных нормах СНиПе 23.01.99.

Для расчета потребуются табличные данные из свода правил СП 20-13330-2011, согласно которому территория страны разбита на восемь зон, с примерно равным количеством снега, выпадающего максимально в течение контрольного периода зимы. К первому поясу относят снеговую нагрузку в 80 кг/м2, для последнего, восьмого пояса количество снега на одном квадрате может достигать 560-600 кг.

Если сравнивать давление снега на крышу и динамическое давление ветра, то становится ясным, что расчет высоты конька и угла наклона двухскатной крыши должен проводиться в первую очередь по снеговой нагрузке. Для снежных районов высоту конька выбирают так, чтобы угол наклона двухскатной кровли находился в пределах 30-60о. При больших углах давление снега можно не учитывать.Но это не значит, что динамический напор ветра можно вообще не принимать в расчет. Например, рассмотрим систему фронтонов двухскатной крыши. При высоте конька в 3 м и ширине основания в 6 м площадь поверхности одного фронтона составляет 9 м2. По расчету, при скорости ветра в 10-12м/с на фронтон крыши будет воздействовать горизонтально приложенная сила в 200 кг. Это значит, что даже при небольшой высоте конька у стропильной системы есть шанс быть сложенной, как карточный домик, если в расчете каркаса не предусмотрена установка подкосов и ветровых досок.

Расчет мансарды двускатной крыши. Особенности проектирования

Проектирование мансардных крыш начинается со сбора типовых нагрузок и исходных данных (расстояния между несущими стенами и перегородками, ориентировочного плана постройки, снеговой, ветровой и особых нагрузок, требований к утеплителю , типа и веса кровельного покрытия, соображений комфортности и дизайна).

В результате расчета застройщик должен получить точные планы силового каркаса и пирога, в свою очередь используемые при расчете сметы и количества материалов. К особенностям расчета мансардной крыши относят:

• Потребность в расширении внутреннего пространства. Мансарда считается удобной при полезном объеме более 50% и высоте потолков в пределах 2-2,5 м. На «глухие» участки с высотой потолков менее 90 см отводится как можно меньше места.

  Увеличение полезного объема достигается за счет поднятия конька или установки двойного прогона, выносе стропил за стены, усилении крутизны скатов, заложении ломаных конструкций или комбинировании этих способов.

• Ужесточение требований к надежности каркаса из-за большого уклона крыши. Мансардные крыши закладываются с большим уклоном с целью снижения влияния снеговой нагрузки и поднятия потолков. Это отрицательно сказывается на весе каркаса и смете, и усложняет расчет.
• Неизбежное увеличение площади скатов и парусности крыши. При расчете мансарды особое внимание уделяется надежности мауэрлата и крепежу каждой стропильной ноги.
• Учет потребности в обязательном утеплении мансарды при выборе ширины стропильных ног и способе вентилирования кровли.

Расчет начинается с выбора типа кровли (числа скатов, простой или ломанной конструкции, способа крепления стропил). Большинство владельцев останавливают выбор на двускатных конструкциях (с упором на перекрытие или на поднятые стенки) или ломанной пятиугольной кровле.

Возможно, вам будет интересно прочитать наши материалы о том, как построить мансардную крышу своими руками , в том числе, 4-скатную и односкатную с мансардой .

Чертеж двухскатной крыши. Устройство и монтаж стропильной системы двухскатной крыши

Смешение понятий, путаница в названиях — проблема, с которой сталкиваются при самостоятельном строительстве крыши. Внешне простая конструкция двускатной стропильной системы требует внимания к строению узлов. Можно найти стандартные размеры основных элементов, но без понимания принципов их соединения, правильный выбор сечения балок не гарантирует отсутствия проблем при эксплуатации кровли.

Стропильная система или стропило — это скелет крыши, конструкция, состоящая из стропильных ног, горизонтальных, наклонных и вертикальных элементов.

Стропило:

• является основанием для кровельного покрытия;
• принимает и перераспределяет нагрузки, включая снеговую и ветровую нагрузки, вес ковельного пирога, вес самого стропила;
• организует возможность для вентиляции и проветривания подкровельного пространства.

Двухскатная крыша

Такая крыша состоит из двух пересекающихся плоскостей, скатов. Плоскости могут отличаться линейными размерами, площадью, градусом наклона (уклоном). Пересекаясь, скаты образуют ребра. Часть фасада здания, заключенная между скатами кровли — щипец, отсюда второе название — двущипцовая кровля.

Треугольную форму крыше придают при помощи:

• стропильных ног;
• продольных балок, слег, в брусовом или бревенчатом доме.

За исключением некоторых рубленых зданий, главный несущий элемент двухскатной конструкции — стропильные ноги (стропилины), которые устанавливают под углом к горизонтали. Такой угол называют уклоном.

Плюсы конструкции

Устройство стропильной системы простой двухскатной крыши предполагает минимальное количество соединений (ребер). Здесь нет ендовы — пониженного пересечения скатов, по которому стекает вода в многощипцовых кровлях. Значит, меньше возможностей для протекания. При правильно подобранном угле и организованном вентилировании кровли классическая двущипцовая крыша сама избавляется от снежного покрова.

В конструкции только один вид стропильных ног. Устанавливают их попарно в одинаковом положении, поэтому простота монтажа дополняет список преимуществ.

Хуже двускатная кровля переносит ветровые нагрузки. Особое внимание при проектировании уделяют прочному креплению стропила к стенам дома, установке ветровых связей. Ветровые связи — это диагональные элементы, которые крепят под стропильные ноги, соединяя их. Связи воспринимают ветровые нагрузки, располагают их часто буквой V.

Примеры стропила двущипцовых крыш

Комбинирование дополнительных элементов, подкосов, стоек, изменяет устойчивость и прочность конструкции, позволяет перекрывать сооружения разной ширины.

Пропорции четырехскатной крыши. Виды четырехскатных крыш

Четырехскатные крыши — самые дорогие и сложные в устройстве. Но, несмотря на это, они были и остаются популярными. А все из-за того, что выглядят они привлекательнее всех остальных типов кровли, имеют высокую механическую прочность, хорошо сопротивляются ветровым и снеговым нагрузкам. Дом с четырехскатной крышей или даже беседка, выглядят «солиднее» чем с любой другой.

Даже простая «коробка» под 4-х скатной крышей выглядит внушительно

Есть две основные разновидности 4-х скатной крыши: вальмовая и шатровая. Шатровая подходит для квадратных зданий, вальмовая — для прямоугольных. В шатровой кровле все четыре ската имеют вид треугольников и все они сходятся в одной точке — по центру квадрата.

Общее устройство шатровой крыши

Классическая вальмовая крыша имеет два ската в виде трапеций, которые сходятся на коньке. Эти скаты располагаются вдоль длинной стороны прямоугольника. Два других ската — треугольники, которые примыкают к крайним точкам коньковой балки.

Устройство вальмовой кровли в общих чертах

При всем при том, что скатов в любом случае четыре, устройство и расчет этих крыш разный. Отличается и порядок сборки.

Полувальмовые

Вальмовая кровля встречается намного чаще — все-таки прямоугольных построек намного больше, чем квадратных. Есть еще несколько ее разновидностей. Например, полувальмовые — датская и голландская.

Полувальмовые крыши — датская и голландская

Они хороши тем, что дают возможность установить полноценные окна в вертикальной части боковых скатов. Это позволяет использовать подкровельное пространство как жилое. Конечно, по сравнению с полноценным вторым этажом, жилой площади получается меньше, но и затраты на постройку тоже не настолько велики.

Двускатная крыша 6 н. Двухскатная крыша для дома с фронтонами

Для сооружения крыш с двумя скатами есть огромное количество разнообразных решений. Возводят их над квадратными и прямоугольными коробками разной этажности, устраивают с чердаками и без чердаков.

Двускатная технология применима в обустройстве домов с мансардами, если традиционный ломаный способ не устраивает владельцев по эстетическим, архитектурным или чисто техническим причинам. Чаще всего так поступают, если коробки строений сложены из кирпича или бетонных блоков, реже, если стопы строений брусовые или бревенчатые.

При сооружении крыши «углом» над постройкой с половинчатой мансардой стенки коробки заменяют нижний ярус стропильных ног. Стропила в таких ситуациях опираются не на прогонные конструкции, характерные для мансардной методы, а прямо на стены через мауэрлат.

Фронтоны в подобных случаях принято возводить до строительства крыши и выкладывать целиком из одного материала. Частичная обшивка верхней части фронтонной стены смотрится некрасиво и редко употребляется даже с целью экономии.

Стропила двухскатных крыш для домов с фронтонами выполняют привычную для них работу:

• Служат каркасом крыши, необходимым для формирования скатов.
• Распределяют компоненты кровельного пирога.
• Удерживают внутреннюю обшивку потолка и верхней части стен мансарды.

Несмотря на факт участия в обустройстве мансарды, стропильные системы коробок с фронтонами не относятся к разряду ломаных. Чердак как таковой они не формируют, на основании чего не входят в категорию чердачных. Следовательно, устраиваются простейшими способами без потолочных балок.

Наличие фронтонов позволяет сократить немалую часть элементов, обеспечивающих жесткость конструкции. Они предотвращают смещение конструктивных составляющих и гарантируют статичность. К тому же сами фронтоны нередко служат компонентами стропильной системы.

В другой статье мы уже выяснили, что в обустройстве строений с цельными фронтонами применяются стандартные технологии сооружения двухскатных крыш , т.е. висячая и наслонная схемы устройства стропильных систем.

Выбор схемы напрямую связан с архитектурным решением основной части дома:

• Если имеется возможность установить коньковый прогон для опирания верхнего края стропилин, они сооружаются согласно наслонной методике.
• Если коньковый прогон установить невозможно, стропильные ноги сооружаются висячим способом.

Установка прогона позволяет существенно разгрузить стропильную систему, потому наслонная схема предпочитается в строительстве малоэтажных домов. В традиционных стропильных каркасах прогон опирают на предназначенную для него конструкцию, которая устанавливается на внутреннюю несущую стенку дома или на ряд опорных столбов.

Однако прогонные конструкции и столбы, расположенные внутри постройки, ощутимо мешают в обустройстве полезного пространства: сокращают площадь помещений и под крышей, и в пределах основной части здания. Вот тут-то и проявляются преимущества коробки с фронтонами – они вполне пригодны в качестве надежных опор под прогон, заменяющих громоздкие опорные сооружения.

Прогон, по сути, мощная балка, проложенная от одной вершины двухскатной крыши к другой. Балка может быть сшита из доски, выполнена из клееного бруса или бревна, скошенного на два или четыре канта. Найти материал для прогона более 6м довольно проблематично. Да и цельнодеревянные длинномерные прогоны устанавливать неразумно, т.к. они под весом будут значительно прогибаться. В таких случаях под прогон монтируют разгружающую шпренгельную ферму, а балку разделяют на два отрезка.

Кроме неудобств с устройством длинных прогонов наслонная технология заставляет задуматься о транспортировке увесистой балки к месту установки и крепления. Для тех, кто думает, как сделать двухскатную крышу так, чтобы вышло недорого, перемещение цельного бруса или бревна на крышу без тяжелой строительной техники станет серьезной проблемой. Если решения у проблемы не находится, оптимальный выбор – висячая технология с устройством стропильных ферм прямо на объекте.

Висячий метод не связан с необходимостью установки конькового прогона, но и не отвергает напрочь его использование как элемента соединения отдельных составляющих в единую систему. Стропильные конструкции висячей категории сооружают преимущественно при перекрытии небольших пролетов. В ряде случаев это единственный выбор из-за невозможности установить дополнительную опору под длинномерный прогон.

Двускатная крыша с разными скатами расчет. Плюсы и минусы ассиметричных кровель

Двускатная крыша с разными скатами имеет массу характерных особенностей. Прежде всего, такая необычная конструкция верхней части здания должна нравиться самим хозяевам дома. Надо понимать, что необычный вид строения будет выделять его ярким архитектурным пятном на фоне посёлка из домов с симметричными кровлями.

Скаты могут быть разной длины с разными углами наклона или равной длины, а также разной формы и длины. Вариантов много, но признак остаётся один – это асимметрия поперечного сечения кровли. Прежде чем выбирать проект будущего домостроения с ассиметричной крышей, нужно взвесить все аргументы за и против.

Нестандартное решение асимметричной кровли привлекает преимуществами устройства помещений невозможных под обычной двускатной крышей. Плюсы состоят в следующем :

• разделение мансарды на несколько комнат разной площади;
• совмещение жилого сектора с гаражным боксом, эллингом, мастерской или другим техническим помещением под одной крышей;
• под удлинённым скатом удобно устроить террасу или лоджию;
• использование большего из двух скатов для установки солнечных батареи.

Все нестандартные решения строительных конструкций, в том числе крыш, несут в себе основной недостаток – это удорожание строительства.

Если в обычном случае застройщик может выбрать один из типовых проектов с привязкой к местным условиям строительства, то разработка индивидуальной проектной документации для дома с асимметричной крышей обойдётся значительно дороже. Изменение размеров кровельных конструктивов в домах с асимметричными крышами влечёт за собой увеличение расходов на приобретение дополнительных строительных материалов.

Дизайн и выгодная архитектура

Возведение разных скатов двускатной крыши востребовано чаще всего в тех случаях, когда застройщик хочет объединить в единый комплекс жилой дом с пристройками различного назначения. Архитекторы стремятся к тому, чтобы кровля необычной формы удивляла своей оригинальностью и радовала глаз совершенством геометрии верхней части здания. Фантазиям дизайнеров в этом отношении нет предела.

Появилось огромное количество домов необычного вида из-за асимметрии двускатных крыш. На рубеже столетий пик спроса на такие революционные решения прошел, и мода на них резко пошла на убыль.

Впоследствии нерациональные проекты были забыты. Остались популярными лишь те конструктивные новшества, где асимметричные кровли доказали свою практичность и красоту. Удачные проекты создают наилучшие мансардные помещения , когда разный угол наклона при равной длине скатов или разная длина скатов при одинаковом угле наклона.

Устойчивость к атмосферным явлениям

К атмосферным явлениям, влияющим на несущую способность крыши, относят снеговую и ветровую нагрузку. Их величину определяют справочным путём по таблицам СНиП 2.01.07-85 с привязкой по карте к месту строительства.

Районирование территории РФ по весу снегового покрова :

Нормативная снеговая нагрузка есть результат многолетних наблюдений местных синоптиков . В зависимости от снегового района (I — VIII) расчётная нагрузка от выпавшего снега может достигать от 70 до 560 кг на 1 м²ската кровли. Устойчивость к этому явлению достигается установкой дополнительных опорных элементов и увеличением поперечного сечения стропил и балок опорного каркаса кровли.

В асимметричной крыше угол наклона одного ската намного больше угла наклона второй части кровли. Естественно, что пологий скат будет более «страдать» от снежных накоплений. Поэтому проектировщики уделяют большее внимание несущей способности этой части крыши. В то же время ориентацию дома планируют так, чтобы пологий скат был максимально развёрнут на солнечную сторону.

В особых ветровых районах воздушные потоки могут обладать разрушительной мощью. В таких местах дом строят таким образом, чтобы асимметричная крыша была обращена к сильным ветрам площадью наименьшей парусности.

Удобство мансарды

Оригинальное строение асимметричной крыши позволяет наиболее комфортно распорядиться пространством мансарды. В асимметричной конструкции ось конькового прогона может быть сильно смещена в сторон у одного из скатов кровли. В ином случае увеличивают площадь мансарды за счёт удлинения одного из скатов или изменения угла наклона.

Кроме двух разных скатов, кровля с торцов закрыта фронтонами. В них удобно устраивать окна. При большой площади оконных проёмов отпадает необходимость устройства мансардных окон, непосредственно встроенных в кровельное покрытие.

Размеры двускатной крыши. Расчет стропильной системы двухскатной крыши: онлайн калькулятор

Калькулятор двухскатной крыши позволяет выполнить комплексный расчет стропильной системы и кровли, а также предоставляет комплект чертежей и 3D-проект.

Двускатная крыша– это сложная, большая по площади строительная конструкция, требующая профессионального подхода к проектированию и выполнению работ. Самые большие затраты идут на стройматериалы для стропил, обрешетки, утеплителя, гидроизоляции, кровельного материала. Наш калькулятор двухскатной крыши позволит Вам высчитать количество материала.

Использование калькулятора экономит время для проектирования крыши, и ваши деньги. Окончательный чертеж в 2D формате будет руководством при выполнении работ, а 3D визуализация даст представление о том, как будет выглядеть крыша. Прежде, чем ввести данные в онлайн калькулятор, необходимо иметь представление об элементах крыши.

Устройство двухскатной крыши

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

В стропильной системе мансарды имеются следующие элементы:

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

1️⃣ Параметры стропил

Чтобы произвести расчет стропильной системы двухскатной крыши, нужно учесть:

• нагрузку крыши;
• шаг между стропилами.
• вид кровельного покрытия

2️⃣ Рекомендуемая ширина доски стропил:

• 100-150 мм при длине пролета не более 5 м, и при дополнительный подпорках.;
• 150-200 мм при длине пролета более 5 м, при шаге более 1 м, и если угол не большой.

Важно! Расстояние между стропилами двускатной крыши обычно устанавливают 1 м, но при уклоне крыши более 45 градусов шаг стропил можно увеличить до 1,4 м. При пологих крышах шаг делают 0,6-0,8 м.

Стропильные ноги крепятся на мауэрлат, который идет по периметру дома. Для него берется или доска параметрами 50х150 мм, или брус 150х150 мм (для распределения нагрузки)

3️⃣ Параметры обрешетки

Для металлочерепицы создается разреженная обрешетка доской, ширина которой 100мм, в толщина 30 мм. Доска набивается с шагом, который должен соответствовать продольной оси модуля металлочерепицы – 35 см (супермонтеррей).

Для гибкой черепицы обрешетку выполняют с большим шагом, так как поверх её будет укладываться ОСП или фанера сплошным ковром.

Важно! При выборе материалов обращать внимание на показатели влагостойкости и минимальной толщины.

При устройстве теплых крыш между гидроизоляцией и кровлей делается контробрешетка бруском, толщина которого должна быть 30-50мм.

4️⃣ Параметры кровельного покрытия

• Чтобы выполнить расчет кровли двухскатной крыши, нужно знать размеры кровельного материала и величину нахлестов.
• Металлочерепицу для жесткой кровли выпускают шириной 118 мм (рабочая 110), а вот длина может быть разной. Завод-изготовитель под заказ может нарезать любую длину.
• Гибкая черепица для мягкой кровли имеет разные размеры, поэтому нужно смотреть конкретный материал
• Что касается выбора утеплителя, то для России рекомендуется толщина минимум 100 мм, а правильная будет 150-200мм.

Расчет параметров стропил

Отталкиваться в данном случае нужно от шага, который выбирается с учетом конструкции крыши индивидуально. На этот параметр влияет выбранный кровельный материал и общий вес крыши.

Варьировать такой показатель может от 60 до 100 см.

Чтобы вычислить количество стропил необходимо:

• Узнать длину ската;
• Разделить на выбранный параметр шага;
• К результату прибавить 1;
• Для второго ската, показатель умножить на два.

Следующий параметр для определения — это длина стропил. Для этого нужно вспомнить теорему Пифагора, по ней проводится данный расчет. Для формулы необходимы такие данные:

• Высота крыши. Эту величину выбирает каждый индивидуально в зависимости от необходимости обустраивать жилое помещение под крышей. Например, такая величина будет равняться 2 м.
• Следующая величина – это половина от ширины дома, в данном случае – 3м.
• Величина, которую необходимо узнать – это гипотенуза треугольника. Высчитав этот параметр, отталкиваясь от данных для примера, получается 3, 6 м.

Важно: к полученному результату длины стропил, следует прибавить 50-70 см с расчетом на запил.

Кроме того, следует определить какой ширины выбирать стропила для монтажа.