Как рассчитать и сделать двускатную крышу своими руками

Оформление свесов

Свесы кровли, как фронтонные, так карнизные, кроме чисто декоративной функции предназначены для защиты стен и фундамента от воды или снега. Их размеры обычно составляют 50–60 сантиметров. Оформление свесов производится различными материалами:

• доска строганая, устанавливаемая встык или внахлёст;
• вагонка шпунтованная;
• вагонка блок-хаус;
• листовой пластик;
• листовой профилированный или гладкий металл;
• готовые изделия из металла или пластика — софиты.

Способов устройства свесов несколько:

1. По стропилу. В этом случае подшивка пространства под кровлей на свесе производится с креплением непосредственно к выступам балок.

2. По стропилу внутри. К стропильной ноге крепятся планки, к которым подшивается доска. Нижняя часть стропила остаётся открытой, а проём под крышей закрывается.

3. В короб. Для такого способа от конца стропила устанавливается планка перпендикулярно стене. Вторая планка устанавливается на стене и крепится к стропилу. Иногда между ними устанавливается укосина. Подшивка выполняется к этим планкам.

По подшивке нужно выполнить вентиляционные отверстия. Они могут быть любого размера, но крупные необходимо закрывать мелкоячеистой сеткой из любого материала. Это позволяет избежать проникновения в подкровельное пространство птиц и вредных насекомых. Софиты продаются с уже готовыми вентиляционными решётками.

Вентиляция и устраивается только на карнизных свесах, для фронтонных выступов она не нужна.

При отделке софитами вентиляционные отверстия сверлить не нужно — они уже сделаны на заводе-изготовителе

Создание каркасного фронтона

Прежде чем приступить к оформлению фронтона, нужно устроить обрешётку и настелить финишное покрытие кровли.

При формировании обрешётки учитывается вид будущего кровельного покрытия. Её изготавливают из обрезной доски толщиной 25 миллиметров. Обрешётка бывает:

1. Сплошная — доски набиваются на расстоянии 2–4 сантиметра одна от другой. Применяется при использовании черепицы или мягкой кровли.
2. Разреженная — расстояние между досками составляет 15–25 сантиметров. Такая обрешётка устраивается под металлочерепицу, профнастил, шифер и другие подобные материалы.
3. Редкая — расстояние между досками составляет от 0,6 до 1,2 метра. Используется при длине листов покрытия, равной длине ската со свесом. Такое покрытие делается только под заказ.

Обрешётку следует вывести за фронтонные стропила для устройства свеса.

На фронтальных стропильных фермах монтируется каркас для крепления материала лицевой отделки

Монтаж кровельного покрытия

Перед настилкой обрешётки производится утепление крыши и настилка влагозащитного слоя. Далее:

1. Укладывается покрытия кровли. Последовательность установки — снизу вверх порядово. Прямолинейность первого ряда контролируется по натянутому шнуру.
2. Крепление кровельных листов производится самонарезающими винтами с использованием амортизирующих прокладок.

При установке финишного покрытия кровли нельзя экономить на крепёжных изделиях, защитный слой должен быть прочным, способным противостоять ветровым и снеговым нагрузкам.

Листы металлочерепицы настилаются снизу вверх, начиная с угла крыши

Монтаж фронтонов

Обрешётка каркасных фронтонов делается исходя из характеристик материала, предназначаемого для лицевой отделки. Для этого могут быть использованы такие изделия:

1. Вагонка.

2. Блок-хаус.

3. Плитные материалы, такие как водостойкая фанера, плита ОСП, плоский шифер, цементно — стружечная плита и т. д.
4. Сайдинг виниловый или металлический, а также другие отделочные материалы.

После установки обрешётки необходимо настелить влагозащиту из полиэтиленовой плёнки толщиной 200 микрон. Её можно закрепить строительными скобами. Эта работа выполняется снаружи. По плёнке можно обшивать наружную поверхность выбранным отделочным материалом.

Фронтоны нужно утеплять рулонными или плиточными утеплителями. Толщина защитного слоя должна быть не менее 10 см, а для районов с холодным климатом — не менее 15 см. Поверх утеплителя натягивается внутренний влагозащитный слой из плёнки.

Поверх неё набивается обрешётка для лицевой отделки, для чего используются бруски размером 50х50 миллиметров. Отделка всего здания производится одновременно, после утепления кровли.

В процессе облицовки фронтона устанавливаются окна, если они предусматриваются проектом, а в некоторых случаях и двери.

Фронтон деревянного дома с двухскатной крышей чаще всего отделывается вагонкой

Основные требования

В зависимости от предназначения сарая и режима эксплуатации сараи бывают:

1. «Холодными». Конструкция без гидроизоляции, утеплителя, простейшее сооружение, которое может быть построено из дешевых стройматериалов и, нередко, ставится прямо на грунт.
2. «Холодными с защитой». Здесь максимально плотно подгоняют доски по стенам и хорошо закрывают крышу, чтобы дождь, снег не попадали внутрь. Но полностью от конденсата избавиться не удастся.
3. «Теплыми». Используются под бытовку, мастерскую или для содержания с\х животных. Иногда ставят печку-буржуйку, чтобы отапливать помещение. Предусмотрена хорошая гидроизоляция, проветриваемость и тепло.

Монтаж кровельного материала

Технология монтажа отличается в зависимости от вида покрытия. Например, при монтаже битумной черепицы следует в первую очередь уложить на обрешетку подкладочный ковёр с нахлёстом слоёв примерно в 150 мм и надёжно его зафиксировать. Ковёр может укладываться как вдоль, так и поперёк существующей обрешетки, главное — надёжно его зафиксировать.

Далее производим монтаж карнизов, если они у вас предусмотрены проектом. Карнизная планка крепится непосредственно на подкладку и фиксируется гвоздями или саморезами. Не забудьте вмонтировать в карниз специальные кронштейны для установки водосточной системы. После этого прикрепите к торцам крыши торцевые планки и переходите к укладке плитки.

Начинаем укладку с центра карнизного свеса, в обоих направлениях к краям, продвигаясь слой за слоем к вершине кровли. На плитке есть клеящий слой, защищённый плёнкой — срываем его и клеем каждую плитку к подкладке. Фиксируем гвоздями в четырёх местах. Далее повторяем процедуру с каждой следующей плиткой. На торцах выступающие края плитки необходимо аккуратной обрезать и отшлифовать края. Не забудьте сделать кровельные проходки — специальные отверстия для, например, антенны или дымовой трубы. Для этого плитка просверливается в необходимом месте, а отверстие укрепляется резиной по краям.

На конёк кровли монтируется специальная коньковая плитка подходящей формы. Здесь необходимо делать укладку внахлёст примерно на 5 мм, чтобы избежать попадание дождевой воды под материал. Монтаж кровли с использованием других материалов проводится примерно аналогично, с учётом определённых нюансов для каждого из вариантов покрытия.

Ваша двускатная крыша своими руками готова. Теперь можно переходить к внутренней отделке чердака и работам по покрытию древесины лаком, краской или другими подходящими материалами. Как идите, ничего сложного в этом процессе нет: вам понадобятся необходимые материалы, несколько помощников, инструменты и 2—3 дня на работу.

Схемы

Теперь пришла очередь чертежей и схем.

Двускатная крыша

Устройство двухскатной крыши с мансардой и холодным чердаком над ней.

Большой пролет кровли вынуждает использовать центральную стойку, на которую опираются наслонные стропила. Боковые стойки придают скатам дополнительную жесткость и служат каркасом для стен мансарды.

Устойчивость по отношению к снеговой нагрузке обеспечивает пара ригелей: первый служит основой для горизонтального утепленного потолка, второй скрыт в холодном чердаке.

Схема мансардной конструкции при ширине крыши менее 6,5 метров.

Еще одна, более простая стропильная система двухскатной крыши с мансардой. Центральная стойка отсутствует. Укороченный ригель делает потолок ломаным: горизонтальная центральная часть соседствует с наклонными участками.

Ломаная крыша

Устройство стропильной системы мансардной крыши с ломаными скатами.

У ломаной мансардной крыши стойки всегда устанавливаются точно под изломом. Стягивающий изломы друг с другом ригель обеспечивает максимальную жесткость конструкции. Увы, у такой схемы есть серьезный недостаток: потолок остается сравнительно низким даже в центре мансарды, хотя высота конька позволяет поднять его еще на несколько десятков сантиметров.

Вальмовая крыша

Стропильная система вальмовой крыши с мансардой.

Здесь жесткость обеспечивается накосными (угловыми) стропилами со стойками в середине их длины. Стойки соединяются между собой горизонтальными связями. Нарожные стропила опираются на накосные и образуют прочное основание для кровли.

Односкатная крыша

Варианты стропильной системы односкатной мансардной крыши.

У единственного ската на первое место выходит проблема обеспечения устойчивости к снеговой нагрузке, поэтому при пролете свыше 4,5 метров стропилам нужны дополнительные опоры.

На схеме показаны варианты их монтажа:

• При пролете до 6 метров достаточную жесткость обеспечит установка косой подстропильной ноги;
• Центральная стойка с парой подстропильных ног позволяет увеличить пролет до 12 метров;
• Две промежуточные стойки с косыми ногами и связкой между ними дают возможность сделать 16-метровый пролет.

Полувальмовая крыша

Конструкция полувальмовой крыши с центральной фермой.

Высота фронтонов позволяет переложить на них основную нагрузку. На фронтоны опирается сборная ферма, которая служит опорой для боковых стропил. Для большей жесткости стропильные ноги связаны между собой ригелями и продольными прогонами.

Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками

Перед тем, как начинать устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками необходимо определиться с ее типом и рассчитать потребность в материалах. Висячую систему устраивают в тех случаях, когда в конструкции здания не предусмотрена внутренняя несущая стена, или если необходимо просторное чердачное пространство, например для строительства мансарды. Количество пиломатериала рассчитывают, исходя из площади перекрытия и высоты крыши.

Монтаж стропильной системы своими руками

Порядок проведения работ при сооружении стропильной конструкции может быть следующий:

• установка и крепление мауэрлата на наружные стены. Он укладывается с той стороны, куда планируется делать наклон крыши. Предпочтительно, чтобы эти стены были параллельны внутренней несущей стене здания. Под брус необходимо положить слой гидроизоляции любого типа;
• укладка лежня производится аналогично сооружению мауэрлата;

Устройство стропил для сруба

• на лежень вертикально устанавливаются стойки. Закрепить их можно в паз или металлическими уголками. От высоты стоек напрямую зависит угол, под которым наклонена кровля, поэтому если требуется сделать крышу с заданным углом, то вычислить высоту стоек можно с использованием простейших тригонометрических формул. К примеру, для угла в 45 градусов, необходимо, чтобы высота стоек была равна расстоянию между мауэрлатом и лежнем. Расстояние между стойками должно соответствовать желаемому расстоянию между стропилами двускатной крыши;
• все стойки соединяются между собой коньком, который должен лечь строго горизонтально.

На этом устройство основных несущих элементов можно считать законченным. Следующим этапом в устройстве стропильной системы двухскатной крыши своими руками является установка стропил.

Стропильная система для двухскатной крыши

Установка стропил двухскатной крыши своими руками

Как уже было сказано ранее, стропильные ноги можно скреплять между собой внизу на земле. Для этого изготавливается шаблон из небольших брусков с заданным углом и длиной. Затем по нему делается необходимое количество стропильных ног. Если система висячая, то они еще соединяются затяжками. После этого производится установка стропил двухскатной крыши своими руками на место и закрепление их на коньке.

В случае устройства стропильных ног «по месту», они просто укладываются на конек в местах, где находятся стойки и соединяются между собой в верхней своей части. В нижней части они крепятся к мауэрлату. После этого стропилам можно придать жесткость с помощью подкосов. Выполняя установку стропил двухскатной крыши своими руками, необходимо учитывать, что на эти конструктивные элементы приходится самая большая нагрузка.

Схема строения стропил для двухскатной крыши

Крепление стропил к мауэрлату

Обеспечить надежность всей конструкции можно, только если все соединения и крепления выполнены грамотно и качественно. Одним из самых ответственных мест во всей конструкции является точка, где стропильная нога контактирует с мауэрлатом. В этом месте равнодействующая всех сил, действующих на кровлю, направлена в направлении стропильной ноги, «смотрящей» под углом вниз. Поэтому стропила со временем могут разъехаться. Задача стоит такая, чтобы эту равнодействующую направить перпендикулярно стен, то есть в направлении действия силы тяжести.

Сделать это можно двумя способами:

Упереть стропильную ногу под углом в мауэрлат и прибить гвоздями. В этом случае нужно будет делать кобылки, так как свес не образуется. Сделать прямоугольный вырез в стропильной ноге, которым она будет упираться в мауэрлат. Такая конструкция более надежная.

Удлинение стропильных ног с помощью кобылок

Крепление стропил к мауэрлату любым из этих способов позволит избежать деформации стропильной конструкции.

Устройство обрешетки и мелких элементов

Когда вся основная конструкция уже установлена и нет сомнений в ее надежности, можно приступить к монтажу остальных элементов. Вначале можно закрыть фронтоны досками. Это позволит обрезать пиломатериал «по месту» более ровно. Если требуется монтаж кобылок для устройства свеса, то производятся и эти работы. К кобылкам крепят карнизную доску и подшивают карниз.

Обрешетку делают из досок с необходимым шагом или сплошную. Начиная с нижней, прибивают доски на нужном расстоянии друг от друга. Первая доска должна быть прибита строго параллельно карнизу.

Стропильная система двускатной крыши — вид изнутри

Монтаж стропил двускатной крыши дело ответственное, так как от этого зависит прочность и долговечность всей сооруженной конструкции. Выполнить эту работу нужно качественно.

Составные части крыши

Двускатная крыша — самая распространенная конструкция в частном строительстве. Представляет собой две плоскости, наклоненные в противоположные стороны под углом к горизонту 20-42°, соединенные в вершине — коньке.Благодаря такой форме снег, дождь и талая вода стекают с поверхности крыши, не задерживаясь. При увеличении угла наклона возрастает парусность конструкции, что при сильных порывах ветра может привести к отрыву.

Несущий каркас крыши состоит из стропильной системы, которая включает элементы:

Мауэрлат — опорная балка, расположенная по периметру дома в верхней части стен. Нагрузка от вышележащей конструкции, снега и ветра передается коробке через нее.

Крепление мауэрлата

Мауэрлат

Стропильные ноги или стропила — наклонные элементы, которые монтируют с шагом 80-200 см и соединяют горизонтальными прогонами. Передают усилия от кровли на мауэрлат. По виду опирания их разделяют на наслонные или висячие.

Крепление стропильной ноги к мауэрлету.

Конек — горизонтальный брус для крепления стропил, верхняя точка крыши. Стойки, подкосы, распорки, ригели — горизонтальные, вертикальные и диагональные элементы для придания жесткости каркасу. Лежень — горизонтальный брус для опирания стоек, уложенный на внутреннюю несущую стену. Обрешетка, настил — основание для слоев кровельного пирога, добавляет стропильной системе устойчивость. Кобылка — элемент, удлиняющий стропила. Применяют при недостаточной их длине для формирования свесов. Затяжка — потолочная балка, элемент перекрытия этажа или усиливающая стропильную систему горизонтальная связь.

По обрешетке монтируют слои гидро-, шумо- и пароизоляции, утеплитель, если чердак жилой, и кровельные материалы.

Стропильная система двускатной крыши в частном строительстве обычно изготавливается из дерева. Материал доступен, прост в обработке, позволяет возводить легкие пространственные конструкции, не перегружающие стены и фундамент.

Схемы стропильной системы двухскатной крыши.

Иногда для сооружения каркаса применяют металлический прокат — швеллеры, трубы, двутавры, уголки. Такой способ в индивидуальном строительстве используется значительно реже. Конструкции из стали дороже, сборка требует профессиональной квалификации и оборудования.

Сечения стандартных несущих элементов составляют:

• мауэрлат (лежень) — брус толщиной от 100, высотой от 150 мм, бревно диаметром 170-190 мм;
• стропила — брус 50х150, 100х150 мм, стесанные на один кант бревна, доски, уложенные на ребро;
• стойки — 100х100 мм;
• доски обрешетки — толщина 25 мм.

При больших пролетах домов и высоких нагрузках размеры сечений несущих элементов определяют расчетом на прочность.При соответствующей подготовке антисептиками древесина устойчива к гниению. Специальные составы — антипирены — защищают материал от возгорания.

Помимо несущего каркаса и покрытия крыша содержит элементы:

• свесы — выступающие за пределы наружных стен продолжения скатов, оберегают ограждающие конструкции от стекающей воды;
• ендовы, разжелобки — элементы для обустройства стыков при пересечении плоскостей кровли, необходимый узел в кровлях, состоящих из нескольких двускатных форм.

С боков крышу ограничивают фронтоны — части стен треугольной формы. Чердак может выполнять функции мансарды и использоваться как жилое помещение для постоянного или временного проживания.

Устройство кровли

Выбрав конструкцию для двускатной крыши, переходят к проектированию. Создать проект с чертежной документацией можно самостоятельно, имея навыки работы с компьютером и зная архитектурные программы (например, ArchiCAD.) Если таковых не имеется — лучше обратиться за консультацией и помощью к профессионалу. Можно все проектную работу делегировать профильным организациям.

Необходимо знать элементы конструкции и материалы для ее возведения, чтобы понимать, как сделать крышу двускатную своими руками.

Стандартная двускатная крыша состоит из нижеследующих элементов:

1. Мауэрлат — брус, уложенный вдоль периметра постройки на стены сверху. Крепят его стальными стержнями с анкерными болтами или резьбой. Брус должен быть из хвойной древесины и иметь квадратное сечение 150×150мм или 100×100. Он принимает от стропил на себя нагрузку и передает ее наружным стенам.
2. Стропильные ноги — длинные доски, которые под углом крепятся между собой, придавая треугольную форму крыше. Сечение досок 100×150 или 50Х150. Конструкцию из двух стропильных ног называют фермой. В зависимости от здания и вида кровельного покрытия делают определенное количество ферм. Максимальное расстояние между ними равняется 120 см, минимальное — 60 см. Рассчитывая шаги стропильных ног, учитывают: вес покрытия, ветровую нагрузку и количество снега в зимнее время.
3. Конек — чаще всего представлен продольным брусом, расположенным в высшей точке крыши. Он соединяет между собой оба ската. В некоторых случаях конек состоит из двух досок, прибитых с обеих сторон к верхней части стропил и соединенных под определенным углом. Подкосы изготавливают из обрезков бруса. Их устанавливают между стропилами и стойками, укрепляя боковые грани фермы и повышая несущую способность конструкции.
4. Стойки — расположены внутри каждой фермы вертикальные брусья сечением 100×100. Они передают нагрузку от прогона конька на несущие стены внутри здания.
5. Затяжка — основание треугольника фермы. Балка, соединяющая нижние части стропил. Она вместе с подкосами повышает устойчивость к нагрузкам.
6. Обрешетка — брус или доски, набитые на стропила. В зависимости от вида кровли бывает сплошной или с зазорами. Ее всегда крепят перпендикулярно направлению стропил, чаще — горизонтально.
7. Лежень — длинный брус (сечение 100×100). Его укладывают вдоль несущей центральной стены. На него опираются вертикальные стойки. Используют лежень при монтаже наслонных стропил, если между наружными стенами прогон составляет более 10 м.

Подробная инструкция по монтажу двускатной крыши

После подготовки инструментов и расчистки территории вокруг дома владелец может приступить к монтажным работам. Следует соблюдать установленную последовательность действий и проводить периодическую проверку корректности установки элементов. Обнаруженные ошибки проще исправить на стадии строительства, чем полностью переделывать каркас или снимать кровельный материал для устранения перекосов.

Подготовка

На этапе подготовки следует приобрести строительные материалы и пропитать деревянные элементы жидкостью, снижающей скорость гниения. Комплектующие следует уложить под навесом для защиты от атмосферных осадков. Перед нарезкой заготовок рекомендуется несколько раз проверять размеры, что позволит снизить риск брака. Установка элементов двускатной крыши требует участия бригады из 2–3 человек, выполнить монтажные работы без помощников невозможно.

Укладка мауэрлата

Сечение бруса для опорной рамы подбирают в зависимости от толщины внешних стен дома. Элемент каркаса крепят заподлицо с внешней поверхностью перегородки, в которой на этапе строительства монтируют направляющие шпильки.

Мауэрлат подбирают в зависимости от толщины стен дома.

Установка конькового бруса

Для монтажа верхнего бруса требуется собрать каркасы фронтонов, если боковые стенки выложены из силикатного кирпича или блоков, то вырезают пазы для укладки направляющей. Между деревом и бетоном укладывают гидроизоляцию. Под брусом укладывают параллельный лежень, к которому крепят вертикальные стойки, расположенные под каждой стропильной парой. Для длинного здания возможна сборка конькового бруса из нескольких заготовок, соединенных металлическими косынками.

Монтаж стропил

Стропила соединяют на крыше или на поверхности земли с последующим подъемом вручную либо краном. Монтаж осуществляют с напарником, предварительно разметив мауэрлат. Стропила располагают параллельно, перекосы не допускаются, применение шаблона повышает точность монтажных работ. Для соединения деталей используют стальные косынки или деревянные накладки, под стропилами помещают вертикальные стойки и подкосы.

Монтаж стропил происходит с применением шаблона.

Крепление обрешетки

На заключительном этапе строительства необходимо установить планки обрешетки для монтажа финишной отделки. Элементы крепят перпендикулярно стропилам, а затем закрывают слоем пленки для гидроизоляции. Поверх устанавливают второй ряд обрешетки с элементами, направленными под прямым углом к нижнему каркасу. Двойная обрешетка формирует вентилируемый зазор для удаления влаги естественным путем.

Утепление

Для защиты чердачного помещения от утечек тепла используют:

• листовой пенополистирол или пенопласт;
• рулонную минеральную вату.

Для утепления пенопластом достаточно нарезать листы на заготовки по ширине между стропилами. Но поскольку материал является горючим, лучше использовать минеральную вату. Маты плотно заполняют зазор между балками, не оставляя щелей или мостиков холода.

Расчёты

Расчёт нагрузки на различные элементы крыши является важнейшим этапом, поскольку от него зависит прочность и безопасность конструкции. Нужно помнить, что именно треугольник является её самой жёсткой частью.

Нагрузка на систему

Нагрузки на стропила могут быть трёх видов:

1. Постоянными. Это те нагрузки, которые стропила ощущают постоянно. Например, вес отделочных и кровельных материалов, обрешётки и т.д. Для того, чтобы её узнать достаточно сложить все эти веса. Обычно постоянная нагрузка составляет около 40 кг/м.кв.;
2. Переменными. Они действуют в разное время с разной силой. К ним относится, например, ветровая. Для того, чтобы посчитать ветровую нагрузку или нагрузку от осадков нужно заглянуть в СНиП;
3. Особыми. Речь идёт о нагрузках, связанных с повышенной сейсмической активностью.

Нагрузка от снега

При расчёте нагрузки, оказываемой снегом, его вес множится на установленный коэффициент поправки, учитывающий давление ветра. Также вводится коэффициент зависимости от угла наклона крыши — чем он ниже, тем больше нагрузка. При угле превышающем 60 градусов он не учитывается.

Угол наклона

Правильный расчёт угла наклона зависит от некоторых особенностей. Во-первых, многое зависит от выбранного материала. Так, ондулин, профнастил, металлочерепица, шифер требуют угла в 20–45 градусов. А мягкая кровля — до 20 градусов.

Во-вторых, угол наклона зависит от климата в котором возводится крыша. Если мало осадков, то можно сделать его и незначительным. А при большом количестве — наоборот. Но, стоит помнить, что большие углы подвержены большим ветровым нагрузкам.

Длина стропил

Расчёт длины стропил не представляет особой трудности. Он производится на основе теоремы Пифагора. Длина стропила принимается за гипотенузу треугольника. А роль катетов исполняют — высота крыши и половина ширины дома. К полученному значению стоит добавить несколько десятков сантиметров для запила.

Шаг стропильных ног

Их выбор зависит от используемого для покрытия кровли веса конструкции и использованного материала. Обычно он варьируется в пределах 60-100 см.

Сечение стропил

Расчёт правильного необходимого сечения стропил — один из самых важных моментов, поскольку этот показатель сильно влияет на надёжность конструкции. При этом учитываются:

• Нагрузки;
• Длина стропила;
• Шаг стропил;
• Используемый материал;
• Тип древесины, применяемой в строительстве дома.

Чем выше шаг стропильных ног — тем выше и сечение.
На видео подробоное описание расчёта стропильной системы.