Предпосылки к появлению асимметричных крыш
За все время существования человечества архитектура претерпела значительные изменения. Огромное количество самых разнообразных конструкций было придумано, построено и переделано – и раз за разом находились новые, все более изощренные архитектурные решения и задумки, которые по мере возможностей претворялись в жизнь, порой становясь непреднамеренными шедеврами.
Все это в полной мере относится и к кровельным конструкциям. Крыша жилых зданий за прошедшие тысячелетия невероятно изменилась, пройдя через массу исторических эпох и географических особенностей. В разные времена этот элемент здания использовался как для решения сугубо практических задач, так и для демонстрации степени свободы полета творческой мысли.
Со временем мода на изощренные решения стала проходить – возможно, именно потому, что творческая мысль стала идти вразрез со здравым смыслом и функциональным назначением крыши. Полученные знания и интересные наработки никуда не ушли, просто их стали использовать более рационально и с умом.
Что касается двускатных крыш, то одним из решений, показавших себя достаточно выгодными, было следующее:
- Один из скатов крыши располагался с южной стороны;
- Противоположный скат располагался под другим углом или увеличивался в длине;
- Нагрузки на кровлю тщательно высчитывались, равно как и внутренние площади здания.
Конструкция
Устройство стропильной системы двухскатной крыши любого из перечисленных видов представляет собой совокупность вспомогательных и опорных элементов. Они распределяют равномерно вес кровельного пирога, а также компенсируют распирающие и изгибающие нагрузки, возникающие между ними.
Сечение, длина и шаг стропил определяются с помощью инженерного расчета, учитывающего вес кровельного пирога, климатические условия в регионе строительства, а также уклон конструкции. В состав стропильного каркаса двухскатной кровли обычно входят следующие элементы:
- Мауэрлат. Мауэрлатный брус установить на наружные стены дома, на которые опираются кровельные скаты. Он служит для смягчения давления на опоры и равномерного распределения нагрузки от веса кровельного пирога. Он изготавливается из прочного бруса с сечением 150х150 мм или 200х200 мм и крепится к верхнему поясу стен с помощью анкерных болтов или длинных металлических шпилек.
- Лежень. Это аналог мауэрлата, только он устанавливается на внутренние несущие стены, а на него нужно выставлять вертикальные стойкий для монтажа конькового прогона.
- Стропильные ноги. Этим термином обозначают элементы каркаса, которые изготавливаются из досок с сечением 150-40 мм и устанавливаются под углом к основанию крыши, формируя угол наклона ската. Какое делать расстояние между стропилами, их длину и толщину определяют с помощью расчета, учитывающие совокупные нагрузки, которым они подвергаются в процессе эксплуатации.
- Затяжка. Затяжкой называют балки, которые располагают горизонтально и связывают между собой ноги одной стропильной пары, чтобы снизить распирающую нагрузку на наружные стены конструкции. Ригель – это затяжка, установленная под самым коньком конструкции.
- Стойки. Стойкой называется вертикальный брус, выставленный на лежень для поддержки конькового прогона. Определить какое расстояние должно быть межу стойками просто, ведь оно повторяет шаг стропил.
- Подкосы. Диагонально расположенные подпорки, поддерживающие стропильные ноги посредине или в нижней части, предотвращая их прогиб, называют подкосами.
Конструкция стропильного каркаса
Установка двускатной крыши своими руками
Работы по монтажу стропильной системы начинаются с установки мауэрлата.
Крепление несущего устройства на стене
Мауэрлат делают из древесины повышенной прочности — дуб, лиственница и т. д. При отсутствии таких материалов можно использовать сосну.
Брус бывает стандартной длины — 4 или 6 метров. Поэтому соединение нескольких деталей по длине неизбежно. Оно производится с запилом соединяемых концов «вполдерева», например, для бруса сечением 150х150 миллиметров выполняется выборка размером 75х150 длиной 300 мм. Концы соединяются внахлёст. Крепление производится двумя или четырьмя винтами М12 или М14 с установкой шайб большого диаметра. По такому же принципу брусья соединяются по углам. Готовая конструкция представляет собой правильный прямоугольник, который устанавливается на верхнюю плоскость стены по периметру.
Два бруса сращиваются при помощи выборки древесины на каждом из них. Затем они скрепляются болтами
Технология установки мауэрлата предусматривает его размещение строго по оси стены или со смещением в любую сторону. При этом нельзя размещать опорный брус ближе 5 сантиметров от края. Для увеличения срока службы мауэрлат следует устанавливать с прокладкой гидроизоляции по поверхности стены. Чаще всего для этого применяется рубероид.
Способы крепления мауэрлата к стене
- Установка на анкерные болты. Идеальный вариант при монолитном исполнении стен. Резьбовые шпильки замуровываются в стену при её отливке.
- Нагели из древесины. Их заколачивают по просверленному отверстию. При такой фиксации используется дополнительный металлический крепёж.
- Скобы кованые. Их применяют с заранее установленными закладными деталями из древесины.
- Шпилька или арматура. Штыри замуровываются в процессе кладки стены и выводятся через опорный брус по просверленным отверстиям. Диаметр крепёжных деталей должен быть 12–14 миллиметров, выступ над поверхностью бруса — 10–14 сантиметров.
- Стальная проволока. Жгут из двух или четырёх проволочных жил устанавливается при кладке стены за 2–3 ряда до её окончания. Затяжка мауэрлата производится с использованием ломика. Часто применяется в качестве дополнительного крепления опорного бруса.
- При устройстве армирующего пояса также используется крепление на шпильки или анкерные болты.
Места установки креплений должны находиться приблизительно посередине между стропильными ногами.
Преимущества и недостатки двухскатных крыш
Двухскатные кровли симметричного типа являются простыми, практичными и удобными. Сравнение таких конструкций с другими вариантами позволяет определить плюсы и минусы двухскатных сооружений. Например, вальмовые или четырехскатные крыши позволяют получить просторное чердачное помещение, чем две симметричные наклонные плоскости. При этом проектирование многоскатных вариантов более трудоёмкое, чем создание простой симметричной конструкции.
Чем больше скатов, тем сложнее проектирование
Если сравнивать двухскатные кровли с иными видами крыш, то можно выделить следующие основные преимущества:
- простое проектирование и строительство;
- лёгкий уход, быстрый сход осадков;
- быстрый монтаж кровельного покрытия;
- минимальное количество стыков, рёбер и соединений;
- одинаковая нагрузка на несущие элементы здания.
Кровля с двумя скатами позволяет создать довольно просторное чердачное помещение, но при этом высота потолка в мансарде небольшая в области скатов. Поэтому для обустройства комфортного жилого пространства часто сооружают вальмовую кровлю. И также двухскатная конструкция требует правильного расчёта нагрузки на две основные стены, на которые опираются наклонные поверхности. Это позволяет избежать перекоса кровли симметричного типа.
Как смастерить двускатную крышу без помощи профессионалов?
Одной из самых популярных конструкций является двускатная крыша. Ее несложно сделать своими руками без помощи опытных строителей
При возведении важно определить, каким будет ее тип, какие понадобятся материалы. Устройство крыши с двумя симметричными скатами своими руками состоит из установки основания, утепления и облицовки
Сразу отметим, что хоть вы и сможете самостоятельно создать крышу, а вот провести уборку территории после строительных работ самим вам вряд ли удастся, так как для этого точно понадобится специальный грузовой транспорт и место, куда вы сможете выбросить мусор. Поэтому если вы у вас возникли проблемы с уборкой своего дома, то мы рекомендуем воспользоваться услугами клининговых организаций. К примеру, в этой компании соответствующие услуги стоят сравнительно недорого.
Советы по проектированию
Проектируя и продумывая террасу на крыше вашего дома, стоит придерживаться некоторых советов:
- Для удешевления строительства замените стационарный навес на удобный временный тент.
- Если вы задумали сплошные стены, крыша пристройки должна быть обязательно прозрачной, иначе вы получите просто дополнительный этаж.
- Используемые древесные породы должны иметь дополнительную обработку, ведь повышенная влажность на крыше является существенным фактором риска.
- При обустройстве пола продумайте расположение водостока.
- Постройка должна быть не только удобной и привлекательной, но и безопасной, поэтому перила и стены проектируются с учетом строгих требований безопасности.
Как сделать фронтон дома
Фронтон кровли представляет собой крайнюю поверхность конца фасада здания. Он располагается между двумя скатами крыши – на боках или карнизе. Вариации форм фронтона могут быть самыми различными. К примеру, можно встретить трапециевидные или овальные элементы. Используя фронтонные стены, можно обустроить отдельное помещение.
Фронтон своими руками: виды
- Килевидный – в виде перевернутого киля корабля. Применяется в древнерусском деревянном зодчестве.
- Лучковый – в форме дуги или натянутого лука. Если увеличить сегмент круга – то получится циркульный элемент.
- Полукруглый – имеет полуциркульное завершение.
- Прерванный – горизонтальный карниз, который прерывается местом для вставки окна. При отсутствии карниза – фронтон располагается на двух колоннах. Поэтому его еще называют полуфронтоном. При полном отсутствии карниза, фронтон принимает форму щипца (в архитектуре готического ансамбля – в вимперг).
- Разорванный – имеется свободное пространство вверху. Туда, как правило, помещают пьедестал для вазы, бюстов или других вычурных украшений.
Раскрепованный – наличие выступающих вперед частей, называемых раскреповками.
Самцовый – обычно складывается из бревен в виде треугольного продолжения торцевой стены из венца.
Ступенчатый – устройство фронтона двухскатной крыши предполагает использование ступеней, которые становятся все меньше по отношению к верху.
Трапециевидный – имеет форму трапеции.
Треугольный – по форме напоминает равнобедренный треугольник.
Как сделать фронтон крыши
Время возведения фронтона крыши – не играет существенной роли. Вы можете сложить его как до, так и после возведения кровли.
При первом варианте, будут отсутствовать помехи со стороны кровельной конструкции. Каждый вид мансардной крыши предполагает свою технику возведения, а, следовательно – и свои трудности. Помните, что прежде чем укладывать стропила на фронтон, нужно первым делом обустроить его по всем параметрам.
При уже готовой крыше, фронтоны возводятся на ограниченных участках, например, чердаках
При этом очень важно не совершать каких-либо ошибок
Если же вы планируете обустроить габаритный фронтон или планируете заливку по верхней части пояса арматуры, то создавайте фронтон в срочном порядке. Как известно, стропила расположены на мауэрлате в обоих направлениях.
Именно поэтому этот элемент должен быть достаточно жестким по всей своей площади.
Устройство фронтонов крыши
- Фронтон своими руками деревянный сделать нетрудно. Как правило, он выполняется из следующих материалов: дерева, пеноблока, кирпича.
- Определяется высота и форма будущего фронтона. Этот этап работы выполняется в начале, а все данные заносятся в проект дома.
В месте закрепления вершины фронтона должна быть установлена мачта, которая закрепляется вертикально.
От верхушки мачты по сторонам дома натягивается капроновый шнур. Затем он закрепляется в натянутом состоянии.
Наконец, фронтоны деревянных домов устанавливаются по ранее заданным пропорциям (прочитайте: «Устройство крыши деревянного дома: какую кровлю выбрать «).
Расчет площади фронтона: высота и форма
Высота фронтона может быть произвольной, если только данный элемент не располагается на уже готовой крыше. При созданной ранее кровле, высота фронтона связывается с чердачным помещением, если правильно выполнен расчет фронтона.
Нежилые фронтоны домов должны располагаться на высоте до 0,7 метра. Жилые чердаки на высоте от 0,8 до 1 метра. При создании люкарны, можно начинать установку мансардных окон.
Они, в свою очередь, создают объем большого пространства. Основные фронтоны мансарды располагаются на высоте от 1,4 до 1,5 метра. А наиболее оптимальной высотой считается вариант от 2 до 2,1 метра.
При этом функционал и эффективность использования увеличиваются в несколько раз.
Отделка фронтонов и основные нагрузки на стены
- Кровельный тип.
- Нагрузка ветровых потоков.
- Высота над уровнем моря.
- Уровень сопротивляемости сооружения.
- Климатический регион и его особенности.
Тщательно рассчитайте весь фронтон крыши, а также его геометрические показатели. Эти данные помогут узнать максимальные и минимальные нагрузки для внешних факторов в виде атмосферного воздействия.
Готовое сооружение должно принимать аэродинамический коэффициент нагрузок, равный 0,7 (прочитайте статью: «Схема крыши дома — особенности «).
Не забывайте, что многие факторы связаны с конструкцией крыши. К примеру, коэффициент для четырехскатной вальмовой крыши должна составлять промежуток от 1,4 до 1,6. Двускатная крыша должна иметь не менее 0,7.
Примеры строительства «двухскатки» на веранду
Конкретно для крыши веранды вам нужно будет строить стропильную систему, которая называется висячий. Ее суть в том, что вы:
- заранее изготовите стропильной фермы – равнобедренные треугольники, которые надежно закреплены по углам. И только потом на готовое основание вы будете поднимать их и крепить.
- все работы будете производить на высоте, но опираться оба ската крыши будут только на стены веранды, без каких-либо подпорок посередине.
Итак, для крыши веранды вам понадобятся бруски 50х 50 сантиметров и крепежные элементы. Так чем же скрепить между собой бруски стропильных ферм? Вы можете это сделать при помощи современных металлических пластин, саморезов и брусков.
Всего же весь процесс будет выглядеть так:
- Шаг 1. На одинаковом расстоянии разместите лаги.
- Шаг 2. Закрепите на лагах паробарьер, при помощи строительного степлера или тонких гвоздей.
- Шаг 3. Теперь между лагами, прямо на пленку, уложите утеплитель.
- Шаг 4. Поверх утеплителя расстелите гидроизоляционную пленку и закрепите тем же способом, что и пароизоляцию.
- Шаг 5. Теперь крепим контробрешетку. Это более тонкие бруски, которые крепятся к лагам строго перпендикулярно.
- Шаг 6. На контробрешетку уже монтируется выбранное кровельное покрытие.
Прежде чем строить стропильную систему для веранды, обязательно обработайте все подготовленные элементы антипиренами против пожара и антисептиком от гниения. И учитывайте, что у крыши дома прямо над крышей веранды обязательно должен быть организован водосток, иначе на двухскатную кровлю будет воздействовать уже двойная нагрузка: дождевая вода и то, что стекает с крыши.
В этом проекте, например, все работы по строительству двускатной крыши веранды и дома производятся одновременно, и на высоте:
Это самый простой способ строительства, и самый экономичный, заметим.
Просто и незатейливо:
Классический вариант, идеальные пропорции. Что еще нужно веранде?
А крыша этой веранды построена по-хитрому:
Здесь использована так называемая перекрестная конструкция. В чем ее суть? Чтобы не терять ценное потолочное пространство такой низкой крыши, но и не оставить стропильную систему слишком слабой, она усиливается при помощи перекрещивающихся подпорок. Как вы видите, выглядит все это довольно эффектно и практично. Возьмите на заметку!
Да, иногда действительно происходит и такое. Ведь внизу всегда более сыро, а чем выше, тем свежее воздух и теплее. Почему бы и нет, если подобные проекты успешно реализуются по всему миру:
А вот замечательный пример строительства необычной двускатной крыши веранды:
В этом проекте веранда стала настоящим украшением дома
Обратите внимание, что ее крыша как бы опирается на несколько столбов, и выглядят они во время строительства довольно примитивно. Но в итоге получается очень даже стильная конструкция крыши с разными скатами, которые сегодня особенно в моде
Причем здесь форма разноскатной крыши не предназначена для более рационального распределения нагрузки от снега и ветра, а играет исключительно эстетическую роль.
А смотрится настолько эффектно эта крыша потому, что в ней задействован такой прием дизайна экстерьера, как ритм. Это когда одна и та же деталь повторяется, и, хотя в одиночку она смотрится нелепо, в ансамбле с себе же подобными получается отличная концепция.
Решились построить веранду именно с двускатной крышей? Дерзайте!
Особенности монтажа – простое в доступном
Для того чтобы правильно сделать и собрать двухскатную конструкцию, нужно не ошибиться с подбором стропильного сечения и интервалом (шагом) между стропилами. Например, беседки, как правило, имеют не очень большое расстояние между пролетами. Значит, для них можно использовать 3-метровые стропила с максимальным сечением 5х15 см. При этом между ними рационально использовать шаг в 90 см.
Не знаете, как высчитать необходимые расстояния и размеры? Воспользуйтесь стандартными таблицами-помощницами для расчета шага и длины стропильных ног:
Проще и удобней всего начать сборку крыши на земле – близ беседки. Точно перенеся с чертежа все расчеты и замеры устройства, сделайте соответствующую подгонку материала, и скрепите стропильные ноги. Затем поднимите полуфабрикат конструкции вверх — на канате. И только после этого соедините их с мауэрлатом: либо с помощью запилов, либо гвоздями или скобами, либо уголками и саморезами.
Важно надежно и точно зафиксировать стропила к опорному брусу, для чего можно использовать промежуточное крепление – подпорку из рейки или доски. Прикрепив крайние ноги, выставите их вертикально, используя уровень, затем натяните разметочную нить или бечевку – на коньке и с двух сторон между ногами. Все остальное устройство двухскатной конструкции выставляйте именно по этим нитям, они обеспечат ее равномерность
А подпорки тем временем станут гарантом устойчивости стропильной системы – пока не будет сделана обрешетка (затем их нужно будет снять)
Все остальное устройство двухскатной конструкции выставляйте именно по этим нитям, они обеспечат ее равномерность. А подпорки тем временем станут гарантом устойчивости стропильной системы – пока не будет сделана обрешетка (затем их нужно будет снять).
Следующий этап – установка обрешётки. Если используете мягкий кровельный материал (например, металлочерепицу) сделайте сплошную обрешетку, а под листовую кровлю больше подойдет составная рама, шаг которой не превышает 60 см.
Покрытие можно сразу выстилать на обрешетку, но все же двухскатное устройство будет гораздо надежнее, если сделать тепло- или гидроизоляцию рамы, а лучше и то, и другое.
Не определитесь, как именно это сделать? – воспользуйтесь данными наглядной подсказки:
Финальный этап строительства двухскатной конструкции – монтаж конька. Его крепежные стороны (полки) должны в свободном состоянии полностью соответствовать углу наклона скатов и фронтальных планок.
Полки также можно установить своими руками. Так, чтобы надежно зафиксировать конек, сначала монтируется брус сечением 7х9 см, к нему (с двух сторон) 2 рейки, затем все остальные составляющие. Их закрепляют внахлест так, чтобы каждый последующий элемент перекрывал предыдущий на несколько сантиметров.
Вот в принципе и все секреты монтажа двускатной крыши, которую вполне можно сделать своими руками. Устройство ее может быть любым удобным для вас. Но если в голову не приходят никакие идеи, воспользуйтесь этой схемой-подсказкой:
И все у вас обязательно выйдет так, как задумано, главное — начать работу!
Элементы входящие в каркас кровли
Устройство крыши частного дома можно посмотреть на схеме:
- Мауэрлат – опорный брус или доска, проложенный по периметру сооружения для равномерного распределения нагрузки от кровли к несущим стенам здания.
- Стропила— наклонные балки, которые опираются с одной стороны на мауэрлат, а с другой — на конек.
- Конек — горизонтальный брус в верхней точке кровли, являющаяся опорой для стропил.
- Лежень — балка перекрытия, находящаяся на на внутренней несущей стене, служит основанием для опорных стоек, чтобы перераспределить нагрузку при большом пролете.
- Балки перекрытия – балки, формирующие потолок в жилом помещении и пол на чердаке.
- Опорные стойки – вертикальные брусья или доски, поддерживающие стропила.
- Подкосы – диагональные подпорки.
- Обрешетка —настил для кровельного покрытия.
Стропильная система
Издавна длину стропил делают около 1/3 ширины фронтона. Большинство домов, построенных старшим поколением – дедами, прадедами подтверждают это неписанное правило. Пропорции выбраны не только из эстетических соображений, они снижают ветровые нагрузки, обеспечивают нормальный сход осадков. Однако это не аксиома, учитывая свои нужды в разумных пределах размеры можно изменять.
Когда настил сплошной, достаточно надёжный для работ в любом месте – стропила проще изготовить наверху. Если есть сомнения, то просто обрезками бруса или досками соответствующей ширины на земле моделируется мауэрлат для обеих стен. Выверяется их положение: точное расстояние и средняя линия между ними, проверяется параллельность, диагонали. Далее на эту разметку в стропильную пару укладываются доски. Сразу всё наглядно видно, причём в натуральную величину – так как будет в собранном состоянии:
- Корректируется высота чердачного помещения, длина свесов – выбираются пропорции, .
- Отмечаются линии для запилов – с такой наглядностью невозможно ошибиться. Делается разметка для того чтоб всё можно было вернуть на место.
- Выпиливаются углы для посадки на мауэрлат и для стыковки на коньке. При необходимости стропила опиливаются в длину, запиливается угол свеса под лобовую доску. После стропильная пара возвращается в исходное положение – так как будет в собранном состоянии.
- Из толстой фанеры выпиливается шаблон накладки конькового соединения, сверлятся отверстия под болты.
- Выбирается положение ригеля и упора стропила в мауэрлат, размечаются и выпиливаются сами детали и посадочные места для них, сверлятся отверстия для резьбовых соединений.
- Последний этап – наружную часть свеса запилить под 4 доски сплошной обрешётки, чтоб набить её заподлицо с верхом стропила.
Важно: для утеплённой крыши соединения досок внахлёст следует выполнять с межвенцовым утеплителем. На прочность соединения он не повлияет – легко продавится резьбой
Иначе по нему всегда проникает холод, а качественно утеплить его после сборки практически невозможно. В нашем случае это полезно применить для накладки на коньке и крепления стропил с ригелями.
Для надёжного соединения стропил и упорных досок целесообразно запилить и вырубить посадочные места, а для крепления использовать глухари. Засверлить отверстия под них лучше заранее.
Изготовив одно стропило в качестве шаблона, остальные выполнить по нему. Если всё делалось наверху отлично, осталось собрать и установить стропила. А с земли поднимать стропила можно как по запчастям, так и в собранном виде. Для двоих, это вполне по силам, но можно сделать и одному – лебёдкой. Просто и не надрываясь.
Изнутри дома посередине стены под фронтоном вертикально крепится доска, временно, но надёжно. Высота её немного выше ригеля, просто чтоб установленную стропильную пару можно было прислонить к ней, скорректировать и закрепить отвесно. Начинается установка стропил двухскатной крыши – дальше дело техники:
- На мауэрлат набиваются упоры – чтоб стропила при подъёме не сдвигались с посадочных мест.
- Полностью собранная стропильная пара ориентируется на своё место.
- Шнурку для отвеса привязывается к коньку, он приподнимается и ставится на упор высотой около двух метров.
- К ригелю через большой дверной шарнир или навес крепится 3-4 метровый брусок, которым стропильная пара поднимается в вертикальное положение.
- Осталось прибить стропила к мауэрлату, выставить стропильную пару по отвесу и жёстко зафиксировать раскосами.
Остальные стропила двухскатной крыши устанавливаются аналогично. Однако с установкой всё новых стропильных пар места становится всё меньше. Поэтому оставшиеся нужно поставить в полувертикальное положение, наклонив на установленные стропильные пары. А их окончательную установку начать с другого фронтона.
Важно: Для последующего утепления крыши нужно строго соблюдать одинаковое расстояние между стропилами по всей длине. Для этого полезно сделать несколько кондукторов, которые переставляются по мере набивания обрешётки
Шаг стропил выбрать такой, чтоб обеспечить монтаж утеплителя «втугую».