Двухскатная крыша своими руками – пошаговая иснтрукция

Многие счастливые обладатели частного дома задумываются над расширением своего жилищного пространства, но не у многих есть возможность достроить второй этаж или дополнительную комнату. Именно для таких людей идеальным вариантом станет мансарда. Не стоит предвзято относиться к чердачному помещению, оно может выглядеть не хуже любого другого как, например, на фото ниже.

Двускатная крыша: виды и преимущества

Напомним, что двускатная крыша – это вид кровли, состоящий из двух плоскостей (скатов), соединенных под углом определенного градуса. Она может быть простой (симметричной либо ассиметричной) и сложной – ломанной.

Рациональность выбора кровли из двух скатов определяется такими ее преимуществами:

  • Экономичность и простота возведения, в сравнении с другими кровельными конструкциями.
  • Легкость и доступность обслуживания в любое время года.
  • Надежность и прочность при ветре, снегопаде, граде и прочих природных воздействиях.
  • Возможность обустройства мансарды.
  • Более качественная гидро- и теплоизоляция.

Как устроена двухскатная мансардная крыша

Такой тип верхнего этажа подразумевает под собой наличие двух наклонных стенок, что делает его идеальным для областей с высоким уровнем осадков зимой, так как они не будут задерживаться на кровле и не провалят ее.

Устройство двухскатной мансардной крыши наиболее простой вариант из всех остальных. Крыша состоит из следующих элементов:

  • опор или стропил. Элемент конструкции, который будет нести всю основную нагрузку. Обычно применяют сосновые брусья, которые обладают достаточной прочностью, но, в то же время, намного эластичней и легче дубовых;
  • обрешетка. Перекрытия, которые крепятся на каркас и служат для крепления изоляционных материалов и наружного покрытия;
  • изоляционные материалы. Так как это наружное помещение, оно должно быть должным образом защищено от природных осадков и плохо проводить тепло;​Важно! Изоляционные материалы прокладываются не только под наружное покрытие верха, но и перед укладкой пола. Это позволяет избежать потерь тепла и выпадению конденсата внутри чердака.
  • наружное покрытие. Двухскатная мансардная крыша позволяет применять практически любой материал для покрытия стен и крыши. Наиболее популярными материалами являются: черепица, битум, профнастил для потолка, кирпич, пеноблоки и OSB плита для стен.

Устройство и расположение элементов конструкции показаны на рисунке ниже.

Это традиционный вариант такого типа помещения, но существуют и другие. Мансардная крыша двухскатная, ломаная позволяет существенно увеличить полезную площадь помещения за счет более вертикальных стен, однако сложность постройки и ее дороговизна, практически исключают вариант самостоятельной постройки.

Расчет стоимости

Конечная цена варьирует от того, какой кровельный материал вы выберете, какой конструкции и размера кровли. Самой дорогой будет классическая черепица. Этот материал сам по себе обходится не дешево, а еще из-за своей массы он требует устройства усиленной стропильной системы, что тоже выльется в дополнительные затраты.

Следует отметить, что на покрытии кровли можно сэкономить, более подробно в статье: чем будет дешевле покрыть крышу дома? Также рекомендуем ознакомиться с процессом монтажа водостоков, которые позволят защитить фундамент здания и стены.

Также дорого будет стоить мансардная крыша под листовой медью, хотя для этого легкого материала и не нужна сильная опора. Дешевле в несколько раз обойдется мягкая черепица, профнастил, обычный шифер. Правда и срок службы такой кровли будет ощутимо меньше.

Стоимость работ также зависит от выбранного материала. Дороже обходится работа с черепицей, поскольку она тяжела и нужно аккуратно укладывать каждый черепок. Меньше придется платить за работу с битумными кровельными материалами или листовым металлом. Если же вы собрались выполнять строительство двухскатной крыши своими руками, то стоимость работ вообще вас волновать не должна.

Увеличивает стоимость и наличие комнаты на чердаке. Мансардная кровля может быть вдвое дороже обычной даже при возведении ее своими руками. Тут многое зависит и от дизайна, и от отделки комнаты.

Расчет материалов для двухскатной кровли можно и нужно произвести заранее. Берем размеры кровли — ее высоту, ширину, длину. Высчитываем площадь скатов, количество ферм, длину скосов, балок, опор. Вычисляем, сколько нужно приобрести бруса, досок, планок, утеплителя, гидробарьера, кровельного материала, крепежных элементов. Добавляем процентов 10 на всякий случай и заказываем.

При этом нужно быть готовым, что при расчете чего-то не учли и придется докупать материал уже в процессе монтажа, особенно, если вычисления и сборка крыши будут проводиться своими руками.

Узнать больше о возведении мансардной кровли возможно из нашей новой публикации: Также советуем ознакомиться со способами утепление мансарды изнутри, и узнать подробней про используемые материалы для внутренней теплоизоляции.

Читайте также:  Как самому сделать чертеж четырехскатной вальмовой крыши

Как рассчитать мансардную крышу

Конструкцию мансардной крыши по сравнению с обычной отличает наличие множества дополнительных элементов, к примеру, выходы на крышу или мансардные окна. Довольно часто в проекты мансард включают также балконы или террасы. Все это, естественно, несколько усложняет стропильную систему конструкции, вместе с этим и ее расчет.

Мансардную крышу возводят не только при строительстве дома, это может быть также и реконструкция нежилого чердака в жилое отапливаемое помещение, и тогда ее размеры и площадь могут быть сильно ограничены. Все это учитывается при выборе и расчете стропильной системы. Помимо стропил в несущую систему, как правило, включают стойки, ригели, подкосы, подвесы, и для каждого из них необходимо правильно рассчитать сечение.

Мансардная крыша: чертежи каркаса мансарды

Расчет площади кровли

Следующим этапом проводят расчет площади самой крыши. Простейшие варианты – это одно- и двускатная крыши. Для вычисления площади используют элементарные формулы из курса школьной геометрии: перемножаются длина и ширина ската. Для односкатной это и будет искомая величина, а для двухскатной полученные значения складывают.

Возьмем в качестве примера более сложную, ломаную поверхность. Для подсчета площади всю ее условно разбивают на отдельные элементарные геометрические фигуры, подсчитывают площадь каждой из них и результаты складывают.

План мансардной крыши поможет вычленить требуемые для расчета фигуры

Как рассчитать уклон крыши без погрешностей

Как построить мансардную крышу, чтобы она была комфортной и теплой, но вместе с тем безопасной, устойчивой к различным воздействиям, и уложиться в смету, соответствующую вашим возможностям? При сооружении мансарды необходимо учитывать все требования в целом, так как они, в той или иной степени, взаимосвязаны. К примеру,

  • при большом угле наклона нагрузка на стропильную систему намного уменьшается. Это с одной стороны, а с другой – сокращается полезная площадь мансарды, а материальные затраты существенно увеличиваются;
  • чрезмерно маленький уклон увеличивает климатические нагрузки, испытываемые кровлей, поэтому расчет ведется с учетом повышенной прочности. Вес конструкции при этом увеличивается, в силу чего существенно растут нагрузки на фундамент.

Связь между углом наклона и стропильной системой

При расчете угла наклона принимаются во внимание следующие факторы:

  • климатические условия, в частности, уровень осадков на данной местности, максимальные нагрузки ветровые и снеговые;
  • архитектурное решение;
  • конструктивные особенности дома и мансарды;
  • кровельный материал.

На заметку: для двускатной крыши оптимальным считается уклон от 45 градусов, а для ломаной – 60 для нижних и 30 для верхних скатов, соответственно. При таких параметрах при грамотно продуманном интерьере можно получить помещение, удобное для проживания. Формулы для расчета угла наклона вальмовой крыши

Для индивидуального подсчета уклона достаточно знания азов геометрии. В разрезе со стороны фронтонов крыша чаще всего имеет треугольную форму. Имея значения высоты и основания, можно с легкостью подсчитать длину стороны и величину сопредельного с ней угла. В расчетах используют таблицы Брадиса, позволяющие по значению тангенса находят сам угол.

Как выбрать тип стропильной системы для 4-скатной кровли?

При отсутствии центральной опоры кровли, выбор делается в пользу висячей стропильной системы. Если для каждой стропилины можно найти верхнюю и нижнюю опоры, то следует выбрать наслонную конструкцию. Этот вариант проще и доступней для непрофессиональных мастеров. Нужно лишь запомнить два главных условия: при жестком креплении низа и верха стопил, необходим усиленный мауэрлат, так как на него передается распор; при шарнирном креплении или полужестком соединении (например, верх шарнирный, а низ – жесткий или наоборот), мауэрлат усиливать не нужно:

Выбор одного из видов четырехскатной кровли должен быть обусловлен формой самого дома. Для квадратных домов возводятся шатровые стропила, для прямоугольных – вальмовые. Также, можно встретить сложные многоскатные крыши комбинированного вида, которые содержат и вальмовые и шатровые элементы.

И вальмовые и шатровые конструкции сохраняют основные функции двускатной кровли (например, возможность обустройства мансарды) и смотрятся очень эстетично:

Технология устройства кровли

Процесс устройства стропильной системы разделим на три этапа:

Основные этапы монтажа стропильной системы

Далее пошагово рассмотрим устройство от начала и до конца.

Подготовка материалов

Чтобы обеспечить большой изгибающий момент стропильной системы, для ее устройства понадобятся следующие материалы:

  • Крепежный элемент типа «ползун», который состоит из скользящей опоры и петли;

Крепеж типа «ползун» обеспечит скользящее крепление стропил

  • Болты и стальные пластины для обустройства верхнего узла стропил;
  • Брус 100х100 мм для мауэрлата;
  • Анкера для крепления мауэрлата;
  • Рубероид;
  • Антисептик для дерева.

После подготовки материалов можно приступать к работе.

Подготовка конструкции к установке стропил

Подготовка конструкции своими руками к установке стропил осуществляется следующим образом:

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Стропила для мансарды бывают двух видов.

Типы стропильных систем

  • Висячие, имеют две опоры, скажем, стены, колонны и т. п. Они одновременно работают на изгиб и на сжатие, передавая таким образом несущим стенам горизонтальные усилия. Самые простые висячие стропильные фермы состоят непосредственно из стропилин и нижнего пояса – затяжки (ригеля), опирающегося на мауэрлат. Такая система оправдывает себя, если опорные стены друг от друга отстоят не больше 6–6,5 м.
  • Наслонные стропила имеют по центру дополнительную опору, к примеру, внутреннюю стену или колонну, поэтому они работают только на изгиб. Такая конструкция снижает нагрузки, под воздействием которых находятся несущие стены. Наслонная несущая система может перекрывать расстояние до 10 м, а при установке дополнительных прогонов и стоек – до 16 м.
  • Несущая система мансардного этажа нередко включает эти оба типа
Читайте также:  Жидкая резина для гидроизоляции: 9 советов по выбору и применению

Простейшая стропильная система мансарды

Как видно из верхнего рисунка, в несущую систему мансардной крыши входят нижние стропильные ноги (наклонные), верхние (висячие) стропила, вертикальные стойки, связующая горизонтальная перекладина и коньковый брус. Для небольшой мансарды наличие конькового бруса необязательно. Его вполне можно заменить сплошной обрешеткой, которая создает диафрагму жесткости.

Как известно, самой жесткой фигурой в геометрии является треугольник, поэтому коньковые и боковые фермы, выполненные в треугольной форме, способны обеспечить жесткость системы в двух направлениях – боковом и вертикальном.

Конструкция несущей системы для мансарды

Что же касается объемной жесткости, то для этого устанавливают подкосы, также образующие треугольник вместе с вертикальными стойками.

Материалы в конструкции стропил для мансарды

Наиболее популярными материалами для мансардной стропильной системы являются древесина и металл.

Как правило, систему собирают из массива древесины таких пород, как сосна и ель. Брусья и доски в обязательном порядке проходят обработку антисептиками и антипиренами, которые защищают их от грибка, плесени, насекомых и огня.

Нередко для этих целей используют клееный брус, который имеет определенные преимущества перед обычным:

  • он более прочный и легкий;
  • позволяет увеличить расстояние между стропилами мансардной крыши без потери жесткости;
  • не требует дополнительной пропитки.

Металлические стропила мансардных крыш

Для придания особой прочности мансардной конструкции применяют стальные тонкостенные конструкции. Они отличаются долговечностью, выносливостью и простотой в сборке, огнестойкие, но, к сожалению, стоят значительно больше деревянных.

На заметку: поскольку ЛСТК собирают, используя болты и заклепки, такие конструкции можно при необходимости разбирать и переделывать, заменять любую деталь или перестраивать всю крышу.

Виды стропильной системы

На самом деле принципиально систем всего две: висячая и наслонная стропильные устройства. Различаются они между собой в использовании оснований для стропил. Но существует также гибридный вариант, включающий в себя обе стропильные системы – этот метод особенно приемлем, когда дом делится колоннами, вместо несущих стен.

Висячие стропильные системы

Во-первых, устанавливают их в случае, если боковые опорные стены отстоят друг от друга до 8 метров, во-вторых, между опорами не должна стоять несущая стена, иначе нужно возводить наслонные систему. На самом деле это самый простой метод установки: фермы собираются внизу, вследствие чего должен получиться жесткий треугольник, способный выдержать нагрузки. Чтобы конструкция получилась основательной, между стропилами крепятся затяжки.

В этой системе положительным моментом считается, что можно обойтись без мауэрлата, но для постройки мансардного помещения рекомендуется использовать не только мауэрлат, а также балки перекрытия. Поэтому специалисты не советуют для строительства мансарды использовать данный вид стропильной системы.

Стропильная система наслонного типа

У этой конструкции обычно ровно посередине устанавливается вертикальная стойка. Опорой верхнего края стропил может служить такая же противоположная стропилина (распорные) либо прогон(безраспорные). Таким образом, они делятся на распорые и безраспорные системы наслонного типа.

Имеется несколько способов устройства этого типа, смотрите схему. В первом случае опорой для стропильных лаг является мауэрлат. Нагрузке (изгибу) подвержены стропильные ноги, тем самым не давя и не распирая стены.

Для надежности конструкции рекомендуется дополнительно скрепить лаги и мауэрлат хомутом или проволокой.

Наслонная или висячая – какая выгоднее?

Экономить — строго не рекомендуется в обоих случаях. Несущие элементы требуются второго сорта, а ригели, затяжки первого сорта, так как они работают на растяжение. Но стоимость этих сооружений все равно не будет одинаковой.

В устройстве наслонной конструкции для строительства стропил — брус идет с небольшим сечением, потому что под собой имеет дополнительные опоры.

В устройстве же висячей конструкции, наоборот, сечение стропил больше, чем в наслонном варианте. Даже сечение затяжек, специалисты рекомендуют делать аналогичным сечению стропилин. Если даже не устанавливать мауэрлат, все равно, экономические потери будут больше в висячем способе.

Чертежи и эскизы

Разница в устройстве систем:

Подъем и сборка стропильной системы

Когда были подготовлены стропила и установлен конек дома, то я со своим братом начал установку стропил мансардной крыши. Стропила были изготовлены из сосны, поэтому их было по силам поднимать одному человеку на земле и другому принимать на втором этаже дома.

Все стропила были аккуратно сложены по мауэрлату снаружи дома, затем я забрался на несущую центральную стену дома, принимал стропила, а брат их мне подавал. Одному собирать стропильную систему конечно можно, но забегаетесь и запрыгаетесь, лучше сразу позвать помощника.

Крепили одновременно, я к коньку, брат к мауэрлату. Вообще правильно рассчитанные и запиленные стропила никуда не деваются, когда их закинешь на свое место. Просто сидят и ждут, когда их прибьешь.

Здесь хорошо видно как сколочены стропила между собой

А да, забыл сказать, предварительно была сделана разметка согласно рассчитанному расстоянию между стропилами — на коньке и на мауэрлатах дома, чтобы вся крыша получилась ровной и все стропила были на своих местах.

Читайте также:  Технология самостоятельного утепления крыши дома

Крепление стропил в каркасном доме не вызывает никаких затруднений. Главное не нарушать принципа работы узлов каркасного дома и все получится.

К коньку стропила крепятся гвоздями в косую с двух сторон, затем проколачиваются между собой, образуя своеобразный замок, который при всем желании не растащишь. Стропила снаружи конька были преднамеренно заготовлены немного длиннее, затем лишнее просто отпилилось пилой. Зато получился хороший запас для приколачивания.

Так как крыша коньковая, то вопроса о том, как крепить стропила к мауэрлату у меня не возникало. Я их просто крепил гвоздями на 120 в косую с двух сторон. Думаю, никуда ничего не должно убежать.

Крепление стропил к мауэрлату

Выносы фасадов изготовлены из таких же стропил, только они отпилены так, что стыкуются вплотную друг к другу, так как расположены в одной плоскости. Опираются они на заранее выпущенный конек, и балки мауэрлата. Это была полная импровизация, и как она себя поведет покажет время. Надеюсь ничего никуда не убежит и не упадет. Все-таки не только две точки держат, но и обрешетка.

Свесы дома, еще не доделаны софиты

После установки всех стропил я взялся за установку затяжек. Затяжки у меня идут с таким же шагом, как и стропила, и изготовлены из доски 150х50 см. В центре затяжка прибивается к несущей стене, и на нее – же опирается. Концы затяжек вывешены по уровню, на них в последствии был навинчен черновой потолок мансарды. Скрепилась крыша очень прочно, особенно после установки обрешетки и потолка.

По потолку я свободно ходил сверху, когда таскал мешки с опилками, да и вес опилок он держит вполне спокойно.

Черновой потолок, на нем сейчас ветрозащита, а на ней 25 сантиметров опилок

Сделаем краткий вывод:

Весь процесс сборки стропильной системы можно разбить на несколько отдельных этапов работы.

  1. Узнаем расстояние от конька до мауэрлата дома — для проведения правильных расчетов.
  2. Делаем расчет шага стропил, и их сечение. Подбираем исходя из возможностей и наличия материалов в продаже.
  3. Подбираем оптимальный угол стропильной системы. Я опирался на привлекательность дома.
  4. Расчитываем места расположения запилов и их углы, или как сделал я — чертим стропилину в «полный рост».
  5. Изготавливаем стропила, оставляем запас с каждого конца. Сверху отпилите после проколачивания, снизу по нитке — также после установки всех стропил.
  6. Раскладываем стропила по мауэрлату, в примерном их расположении.
  7. Поднимаем стропила на свое место. Используем помощника, одному будет тяжко.
  8. Проколачиваем стропила на местах. На пять гвоздей я колотил стропила между собой, на два каждую к коньку и на три гвоздя к мауэрлату.

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Простейший вариант наслонных стропил

Безраспорные схемы и узлы врубок

Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.

Простая безраспорная система двускатной крыши с наслонными стропилами

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.

Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.

Такую схему без наличия опыта делать не рекомендуется: при малейшей неточности выполнения появляются распорные силы и конструкция становится нестабильной.

С наслонными стропилами

Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.

Вариант крепления стропил без распора на стены

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

С наслонными стропилами

Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.

Варианты стропильных систем со схватками

Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.

С наслонными стропилами

Схемы стропильных систем двускатных крыш со схватками

К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

Крепление схватки к стропильным ногам и коньковому брусу

С наслонными стропилами

Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.