Как сделать двухскатную крышу своими руками

Самый распространённый вариант при строительстве частных домов, это двухскатная крыша, собранная своими руками от мауэрлата до конька. Ниже в этой статье вы найдёте чертежи и фото, а подробная пошаговая инструкция поможет вам в них разобраться. Вы также узнаете о том, какой высоты должен быть конёк и как это зависит от функционала чердачного помещения, научитесь рассчитывать толщину и шаг стропильной системы.

Как сделать двухскатную крышу своими руками
Классическая двускатная крыша

Какими вообще бывают крыши

Реклама:

Как сделать двухскатную крышу своими руками
Основные типы крыш частных домов

Для того чтобы ясно представить себе, что такое двускатная крыша, посмотрите какие ещё используют варианты при строительстве частных домов. И это далеко не все, но самые популярные:

  1. Односкатная – самый простой вариант покрытия при строительстве в частном секторе. В основном используется для дачных домиков и подсобных помещений.
  2. Двускатная – наиболее распространённый вариант для загородных домов. Несмотря на кажущуюся простоту, такой тип очень практичен и красив в исполнении.
  3. Вальмовая – больше подходит для домов с большой площадью. Такая конструкция способна выдерживать очень сильные ветровые нагрузки, вплоть до шторма, благодаря обтекаемой форме.
  4. Полувальмовая – такой вариант делается больше для красоты, так как это прототип двускатной крыши со срезанными углами с торцов конька.
  5. Шатровая – пирамидальная форма подходит для квадратных зданий. По сути, это прототип вальмовой крыши.
  6. Сводчатая – для жилого строительства применяется редко, хотя и не является исключением.

Для прямоугольного дома с площадью от 60 до 100 м2 вариант с двумя скатами можно назвать наиболее подходящим – он прост в исполнении и недорог в осуществлении. Кроме того, там можно обустроить не только чердак, но и мансарду.

Этапы строительства двускатной крыши

Теперь давайте разберёмся, как построить двускатную систему крыши в частном доме. В этом процессе несколько этапов и каждый из них мы рассмотрим отдельно.

Расчёт стропильной системы с учётом действующих нагрузок

Вы можете не использовать формулы для расчёта, если не будете делать крыши в дальнейшем и просто скачать программу (http://srub-banya.by/programs/raschet_stropil.exe). Открыв скачанный файл, вы попадёте на страницу с меню – оно расположено в горизонтальной строке вверху.

Основные действующие нагрузки:

  1. Снеговой покров.
  2. Давление ветра.

Помимо основных нагрузок существуют ещё вторичные или «по умолчанию», это:

  1. Масса кровельного материала.
  2. Масса утеплителя (если он предусмотрен).
  3. Собственная масса стропильной системы.

Чтобы рассчитать снеговую нагрузку используют формулу: S=µ*Sg

Значения:

  • S – величина нагрузки в кг/м2.
  • µ — коэффициент соответствующий углу уклона ската.
  • Sg —  норматив снеговой нагрузки в кг/м2.

Уклон ската выражается в градусах и обозначается символом α (альфа). Чтобы определить значение α, нужно высоту H разделить на половину пролёта L. Ниже приведена таблица с результатами определения основных наклонов.

Значение частного H/L Угол α°
0.27 15°
0.36 20°
0.47 25°
0.58 30°
0.7 35°
0.84 40°
1 45°
1.2 50°
1.4 55°
1.73 60°
2.14 65°

В тех случаях, когда:

  • α≤30⁰, µ=1;
  • α≥60⁰, µ=0;
  • 30°<α<60°, µ = 0,033*(60-α).
Как сделать двухскатную крышу своими руками
Распределение снеговых нагрузок по России

На карте указаны восемь снеговых районов, а величина Sg для каждого исчисляется в кПа, переведенное на кг/м2:

  • I — 0.8 кПа = 80 кг/м2;
  • II — 1.2 кПа = 120 кг/м²;
  • III — 1.8 кПа = 180 кг/м²;
  • IV — 2.4 кПа = 240 кг/м²;
  • V — 3.2 кПа = 320 кг/м²;
  • VI — 4.0 кПа = 400 кг/м²;
  • VII — 4.8 кПа = 480 кг/м²;
  • VIII — 5.6 кПа = 560 кг/м².

Для карты, приведенной выше обязательно приложение 5 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». А сейчас произведём пробный расчёт для Иваново (это IV район по карте), значение 240 кг/м².

Значит: H/L=2,5/3,5=0,714

Согласно таблице α=35⁰. Учитывая, что 30°<α<60°, вычисление µ делаем по формуле µ = 0,033·(60-α)=0,033*(50-35)=0,825. Следовательно, S=Sg*µ=240*0,825=198 кг/м², что и есть максимально возможной снеговой нагрузкой.

Ветровые нагрузки

У крутых крыш, где α > 30°, то скаты обладают большой парусностью. У пологих крыш, где α < 30° увеличена турбулентность.

Среднее значение ветровой нагрузки Wm на высоте Z над поверхностью грунта вычисляют по формуле Wm=Wo*K*C.

В этой формуле значение;

  • Wo – ветровое давление;
  • K – коэффициент изменения ветрового давления относительно высоты;
  • C – коэффициент аэродинамики.
Как сделать двухскатную крышу своими руками
Ветровые нагрузки на территории бывшего СССР
№№ района Ia I II III IV V VI VII
Wo, кПа 0.17 0.23 0.30 0.38 0.48 0.60 0.73 0.85
Wo ,кг/м² 17 23 30 38 48 60 73 85

Нормативы ветрового давления по районам

Высота, м Открытая местность Пересечённая местность, с препятствиями более 10 м Городские районы, с высотой зданий более 20 м
до 5 0,75 0,5 0,4
5-10 1,0 0,65 0,4
10-20 1,25 0,85 0,53

Значение коэффициента

Произведём условный расчёт. Аэродинамический коэффициент C может быть от -8, когда ветер подрывает кровлю до +0,8 при большой парусности (ветер давит на скат). Учитывая условность расчета, возьмём С=0,8.

В том же Ивановском районе берём дом, где h=6м (α=35⁰). Это район II, где Wo= 30 кг/м², коэффициент меньше 10, значит, K=1,0. Следовательно: Wm=Wo*K*C=30*1*0,8=24 кг/м².

Масса кровли

Кровельный материал Масса, кг/м2
Шифер 10-15
Ондулин 4-6
Черепица (керамика) 35-50
Черепица (цементно-песочная) 40-50
Черепица (битум) 8-12
Черепица (металл) 4-5
Профнастил 4-5

Масса кровли меняется в зависимости от материала

Составляющая Масса, кг/м2
Черновой настил 18-20
Обрешётка 8-10
Стропильная система 15-20

Масса всех составляющих

Условный расчёт для того же дома по цементно-песочной черепице составит:

Вид нагрузки Масса кг/м2
Снеговая 189
Ветровая 24
Кровельный материал 50
Обрешётка стропильная система 20
Стропильная система 20
В сумме (Q) 303

А вот расчёт для самого лёгкого кровельного материала, металлочерепицы:

Вид нагрузки Масса кг/м2
Снеговая 189
Ветровая 24
Кровельный материал 5
Обрешётка стропильная система 20
Стропильная система 20
В сумме 258

Рассчитываем стропильную систему

В данном случае будем руководствоваться ГОСТ 24454-80 по хвойным породам.

Ширина сечения (по толщине доски), B Высота сечения (по ширине доски), H
16 75 100 125 150
19 75 100 125 150 175
22 75 100 125 150 175 200 225
25 75 100 125 150 175 200 225 250 275
32 75 100 125 150 175 200 225 250 275
40 75 100 125 150 175 200 225 250 275
44 75 100 125 150 175 200 225 250 275
50 75 100 125 150 175 200 225 250 275
60 75 100 125 150 175 200 225 250 275
75 75 100 125 150 175 200 225 250 275
100 100 125 150 175 200 225 250 275
125 125 150 175 200 225 250
150 150 175 200 225 250
175 175 200 225 250
200 200 225 250
250 250

Берём произвольную ширину сечения и определяем высоту:

H ≥ 8,6*Lmax*√(Qr/(B* Rизгиба)), где уклон α < 30°,

H ≥ 9,5*Lmax*√(Qr/(B*Rизгиба)), где Rизгиба е уклон α > 30°.

Значения:

  • H — высота сечения, см;
  • Lmax — стропильная нога максимальной длины, м;
  • Qr — распределённая нагрузка на метр стропильной ноги, кг/мпогонный;
  • B- ширина сечения, см.

Для хвойных пиломатериалов Rизгиба:

  • I сорт – 140 кг/см²;
  • II сорт – 130 кг/см²;
  • III сорт – 85 кг/см².

Теперь проверим, уложится ли прогиб в норматив, который для всех материалов под нагрузкой не должен превышать значения L/200 (L – длина рабочего участка ноги). Показатель должен соответствовать неравенству: 3,125*Qr*(Lmax)³/(B·H³) ≤ 1.

Значение:

  • Qr — распределённая нагрузка кг/мпогонныйй;
  • Lmax — рабочий участок ноги максимальной длинны, м;
  • B — ширина сечения см;
  • H — высота сечения, см.

Рассчитываем на тот же дом в Иваново с учётом условий, где:

  • уклон α=35⁰;
  • шаг стропил А=0,8 м;
  • рабочий участок ноги Lmax=2,8 м;
  • сосновый брус 1-го сорта Rизгиба=140 кг/см2;
  • цементно-песочная черепица 50 кг/м2.

В таблице выше мы подсчитали, что с такими материалами общая нагрузка Q=303 кг/м².

  1. вычисляем нагрузку на погонный метр ноги: Qr=A*Q= 0,8*303=242 кг/мпогонный.
  2. Возьмём толщину доски 5 см и рассчитаем сечение по высоте: значит: H ≥ 9,5*Lmax* √(Qr/B*Rизг), так как уклон α>30°. H≥9,5*2,8*√(242/5*140)=15,6 см. Руководствуясь таблицей доска с ближайшим сечением будет 5×17,5 см.
  3. Проверяем соблюдение неравенства: 3,125*Qr*(Lmax)³/B*H³≤1 или 3,125*242*(2,8)³*5*(17,5)³=0,61<1.

В результате мы получили сечение стропил для возведения крыши 50×175 мм с шагом 80 см.

Монтаж мауэрлата

Как сделать двухскатную крышу своими руками
Мауэрлат на кирпичной стене

Чтобы построить двухскатную крышу самостоятельно, вам никак не обойтись без мауэрлата, который является основой стропильной системы. Если речь идёт о жилом доме, то для него обычно используют брус сечением от 50×150 мм до 150×200 мм (чем толще стена, тем больше сечение бруса по ширине). Доска или брус монтируется на несущие стены и фиксируется анкерами. Если учесть, что мауэрлат будет выдерживать всю стропильную систему с сопутствующими нагрузками, то его монтаж напрямую повлияет на механическую прочность всей крыши. Ниже находится видеоролик, на котором показано, как устанавливают мауэрлат на стены блочного дома.

Установка (монтаж) мауэрлата на стену

Видео: Установка мауэрлата

Сборка стропильной системы

Как сделать двухскатную крышу своими руками
Стропильные ноги проще собирать на земле

Такую конструкцию, как стропила (2 ноги плюс добавочные элементы) удобнее всего собирать на земле, как на фото вверху, а не на крыше, чтобы потом поднять блоками или просто верёвками, но это не является требованием. Выше вы могли узнать, как сделать расчёты такой системы с учётом всех нагрузок, следовательно, вы уже знаете, какое сечение досок вам понадобится, какая будет высота конька и размер шага. Вверху доски стыкуются «на ус», а коньковая балка устанавливается только после монтажа крайних стропил.

Как сделать двухскатную крышу своими руками
Система без свеса, где ноги фиксируют разным крепежом
Как сделать двухскатную крышу своими руками
У систем со свесом крепёж тоже разный

Вверху вы видите две схемы, где показаны стропильные системы без свеса и со свесом, но самое главное обратить внимание на способ крепления, а точнее, на сам крепёж. Это может быть стальной уголок (желательно усиленный), коротыши, стягивающие доски, гвозди, саморезы и скобы. Это очень важный момент, так как при турбулентности крышу может подорвать, а при боковой нагрузке опрокинуть, хотя результат в обоих случаях окажется одинаково плачевным. После установки боковых стропил фиксируют коньковую балку, проверяя уровнем по вертикали каждую ногу.

Смотрите видео, где объясняются некоторые нюансы монтажа, но не забывайте, что у каждого мастера могут быть свои методы, и если вы услышите или увидите несоответствия с вашими представлениями, то это вполне нормально.

ДОМ ЗА ГОД. Монтаж стропильной системы // FORUMHOUSE

Видео: Монтаж стропильной системы

Кровля

Как сделать двухскатную крышу своими руками
Монтаж керамической черепицы

Дальнейшие работы по устройству стропильной системы зависят от того, что предусмотрено в чердачном помещении и какой будет использоваться кровельный материал. Например, если вы хотите обустроить там мансарду, то вполне естественно, что без утепления и гидроизоляции вам не обойтись. Также определённую роль сыграет система отопления, вернее, наличие или отсутствие дымохода, а также вентиляции.

В зависимости от выбора кровельного материала делается обрешётка. То есть, она может быть прерывистой, как на верхней фотографии или сплошной, если вы решили сделать кровлю из битумной черепицы. Также для крыш иногда предусматривают установку греющего кабеля от обледенения, а монтировать его можно не только снаружи, но и изнутри, укладывая под кровлю.

Заключение

Вы, надеюсь, поняли, как сделать двухскатную крышу своими руками – самое главное, это правильные расчёты шага, сечения стропильных ног и уклона. Если же вас интересуют отдельные моменты, такие как крепления мауэрлата, стропил или кровельные работы, то это темы для отдельных статей, с которыми вы тоже сможете ознакомиться на нашем сайте.