Как рассчитать и сделать двускатную крышу своими руками

Чтобы самому установить двускатную крышу, достаточно средних навыков выполнения плотницких работ и понимания технологии её изготовления. Во всем этом несложно разобраться. Нужно также привлечь к процессу толкового помощника, потому что многие операции одному человеку выполнить не под силу. Поэтому многие без сомнений берутся за эту работу и успешно с ней справляются.

Устройство двускатной крыши своими руками

Постройка загородного дома сопряжена с немалыми расходами. Поэтому многие люди ищут варианты удешевления этого процесса за счёт использования современных материалов и технологий. В настоящее время очень популярными стали каркасные здания с двускатными кровлями. Это происходит во многом по той причине, что выполнить такую конструкцию по силам даже человеку с минимальными знаниями строительного дела при соответствующей предварительной подготовке.

Двускатная крыша образуется стропильными фермами треугольной формы, соединёнными между собой продольным верхним брусом (коньковым прогоном) и обрешёткой

Однако сооружение крыши — ответственный момент, требующий серьёзного отношения. Нужно рассчитать:

• правильный угол наклона;
• длину стропил;
• расстояние между ними;
• способы соединения различных деталей между собой.

Без опыта производства таких работ не стоит браться за сложные конструкции, но построить небольшой дом с простой двускатной крышей вполне по силам своими руками.

Особенности конструкции двускатных кровель

Такая кровля состоит из двух наклонных плоскостей, расположенных под определённым углом. По торцевым стенкам устраиваются фронтоны, являющиеся вертикальным продолжением стен. По форме они представляют собой равнобедренные или произвольные треугольники, если скаты устроены под разными углами к горизонтали. В случае устройства двускатной ломаной крыши, фронтоны имеют форму трапеций.

При построении кровли создаётся стропильная система, являющаяся опорным элементом кровельного пирога. Стропильная система может быть выполнена в виде висячих стропил, если внутри коробки здания нет капитальных перегородок. При их наличии устраивается настильный каркас, когда пролёт опирается на три и более точек.

В зависимости от конфигурации здания двухскатная крыша может возводиться по разным схемам

Как самому сделать двускатную крышу

В зависимости от конструкции стропильной системы её основные элементы могут быть различными, но основные детали присутствуют во всех вариантах:

1. Стропила — основной несущий элемент конструкции, на который через обрешётку монтируется кровельный материал.
2. Коньковый прогон — также называемый хребтовой балкой, объединяет все стропильные ноги в единое целое, равномерно распределяет нагрузку на мауэрлат.
3. Стойка — применяется в настильных конструкциях в качестве дополнительной опоры на капитальную внутреннюю перегородку.
4. Лежень — горизонтальный брус, на который опираются стойки, служит для равномерного распределения нагрузок на мауэрлат.
5. Мауэрлат — опорный брус между стенами и верхним строением здания, предназначается для крепления стропил.
6. Обрешётка — настил из доски толщиной 25 миллиметров для крепления финишного покрытия кровли.

Независимо от типа стропильной системы в ней всегда присутствует несколько основных элементов

Проектирование кровли

В процессе проектирования стропильной системы необходимо оптимально разместить все элементы каркаса, чтобы обеспечить равномерную нагрузку кровли по всей её площади. Основными видами нагрузки являются:

1. Снеговая — возникает под действием слоя снега, задерживающегося на крыше. При высоких показателях для региона строительства увеличивают угол наклона кровли, чтобы снег сходил с неё по мере накопления.
2. Ветровая — связана с усилием воздействия ветра. В открытых продуваемых местах она выше. Средством противодействия ветровым нагрузкам является уменьшение угла наклона крыши.

Таким образом, необходимо найти оптимальный вариант комбинации этих показателей при одновременном воздействии ветра и снега. Данные об удельных нагрузках для региона строительства можно найти в интернете.

Двускатные крыши при простоте конструкции придают дому нарядный и праздничный вид.

Фотогалерея: проекты домов с двускатными крышами

Расчёт параметров двускатной крыши

Определение основных характеристик крыши необходимо уже на стадии проектирования фундамента для расчёта воздействия общего веса здания на опорное основание.

Расчёт площади

При симметричной двускатной крыше достаточно определить площадь одного ската и удвоить результат.

Высота кровли зависит от выбранного угла наклона ската. Обычно он находится в интервале 30–45 градусов. В первом случае высота будет составлять половину расстояния от проекции конька до оси мауэрлата. Воспользовавшись теоремой Пифагора и проведя вычисления, получаем, что длина ската для строения 10х9 м будет равна 5,05 метра. Площадь ската определяется как 5,05 х 10 = 50,5 квадратных метров. А общая площадь крыши составит 50,5 х 2 = 101 м 2 .

В случаях, когда двускатная крыша имеет неравновесную кровлю, т. е. ось конька смещена от оси здания, площадь каждого ската в отдельности рассчитывается по той же методике и результаты суммируются.

Однако в этом расчёте не учитываются площади свесов кровли. Обычно они составляют 0,5–0,6 метра. Для одного ската площадь свеса составит 0,5 х 5,05 х 2 + 0,5 х 10 = 4,1 + 5 = 9,1 м 2 .

Общая площадь кровли составит 101 + 9,1 х 2 = 119,2 м 2 .

Большинство расчетов стропил делают по теореме Пифагора, сводя конструкцию к набору жёстких фигур — треугольников

Расчёт сечения стропил

Размер сечения стропил зависит от нескольких факторов:

• величины нагрузки на них;
• вида применяемого для стропил материалов: бревно, брус — однородный или клеёный;
• длины стропильной ноги;
• породы древесины;
• расстояния между осями стропильных ног.

Все эти параметры давно просчитаны, и для определения сечения стропильных ног можно воспользоваться приведёнными ниже данными.

Таблица: размер сечения стропил

Длина стропильных ног (м)	Шаг стропил (см)	Размер сечения стропильных ног (мм)
До 3	120	80х100
До 3	180	90х100
До 4	100	80х160
До 4	140	80х180
До 4	180	90х180
До 6	100	80х200
До 6	140	100х200

С увеличением шага установки стропил нагрузка на каждую из них возрастает, что приводит к необходимости увеличения сечения.

Распространённые размеры основных деталей стропильной системы:

мауэрлат — сечение может быть 100х100, 100х150, 150х50 миллиметров;

Мауэрлат служит для крепления стропильных ног к стене здания

стропильная нога и затяжка — 100х100 или 100х200 миллиметров, но часто применяются размеры 50х100 и 50х150 в зависимости от параметров строения и кровли;

прогоны и подкосы — 50х150 или 50х200 миллиметров в зависимости от выбранной ширины ноги;

стойки — 100х100 или 100х150;

лежень — те же размеры в зависимости от параметров стойки;

доски обрешётки — 25х100 или 25х150 миллиметров в зависимости от характеристик финишного покрытия кровли.

Определение угла наклона

Угол наклона ската крыши определяется требованиями её финишного покрытия:

1. Для кровли из мягких материалов он должен быть в пределах 5–20 о .
2. Такие материалы, как профнастил, шифер, металлочерепица или ондулин предпочтительно использовать на уклонах 20–45 о .

Покрытие из профнастила требует угла наклона кровли, большего 20 градусов

Одной из причин уменьшения угла наклона является желание сделать мансарду или чердачное помещение как можно больше. Это намерение также является поводом к установке ломаной крыши.

Расчёт расстояния между стропилами

Этот параметр зависит от вида финишного покрытия, вернее — его веса. Для самого тяжёлого материала расстояние должно быть минимальным, от 80 сантиметров. В случае применения мягкой кровли, имеющей небольшой вес, расстояние можно увеличить до 150 сантиметров. Расчёт количества стропил и переводов производится таким образом:

1. Длину здания (10 метров) нужно разделить на расстояние между стропилами, предположительно 120 сантиметров: 1000 / 120 = 8,3 (штук). К полученному результату добавляем 1, получается 9,3.
2. Поскольку количество стропил не может быть дробным, результат округляется до целого числа — 9.
3. Окончательно устанавливается расстояние между стропилами: 1000 / 9 = 111 сантиметров.

При таком расстоянии все стропила будут равноудалёнными, и нагрузка от кровли распределится равномерно.

Длину стропил рассчитывают по теореме Пифагора, как уже было показано выше.

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

1. Установка на анкерные болты. Идеальный вариант при монолитном исполнении стен. Резьбовые шпильки замуровываются в стену при её отливке.
2. Нагели из древесины. Их заколачивают по просверленному отверстию. При такой фиксации используется дополнительный металлический крепёж.
3. Скобы кованые. Их применяют с заранее установленными закладными деталями из древесины.
4. 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.
5. 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.
6. При устройстве армирующего пояса также используется крепление на шпильки или анкерные болты.

Места установки креплений должны находиться приблизительно посередине между стропильными ногами.

Видео: установка мауэрлата на армопояс

Фотогалерея: способы крепления мауэрлата на стене

Виды стропильных систем и их монтаж

Выбор конструкции стропильной фермы определяется конфигурацией здания. Если отсутствуют внутренние капитальные перегородки, сооружается висячая стропильная система.

При наличии капитальных перегородок необходимо использовать настильную схему монтажа.

Изготовление стропильных пар

Так называется пара стропильных ног, соединённых в арку с установкой распорного элемента в виде затяжки для навесной системы или ригеля для настильной.

Монтаж стропильных пар производится тремя способами:

1. Сборка производится наверху после установки переводов. На них выполняется настил из тёса, прибитого гвоздями.
2. Формирование стропильных пар выполняется на земле в непосредственной близости от дома. Собираются только заготовки, представляющие собой жёсткую треугольную конструкцию. Подъём изделий производится по готовности стропильных пар для всей системы. Для этого возможно применение грузоподъёмных устройств в виде ручной или приводной лебёдки, что представляет собой определённые неудобства и дополнительные затраты. С другой стороны, сборка на земле гораздо проще и точнее.
3. Сборка кровли непосредственно на месте установки производится подетально.

При любом варианте стропильные ноги монтируются по шаблону, которым является первая ферма. Для более высокой точности сборки детали очередной пары желательно фиксировать их к предыдущей струбцинами.

При сборке стропильных систем на земле все конструкции делаются по шаблону, которым является первая изготовленная ферма. Так монтаж получается более точным

Порядок действий при монтаже стропильной системы

Сборные элементы кровли устанавливаются в следующей последовательности:

В первую очередь нужно установить фронтальные стропильные пары и зафиксировать их временными креплениями. Самым важным моментом является вертикальность, которую проверяют отвесом. Такой порядок монтажа возможен, когда все стропильные пары находятся наверху.

Фронтальные стропильные конструкции устанавливаются в первую очередь

Между противоположными фронтальными конструкциями нужно натянуть строительный шнур, чтобы контролировать совпадение опорных поверхностей последующих стропильных пар.

Далее производится поочерёдная установка ферм по одной с каждой стороны. Каждая арка тщательно устанавливается на своё место, её расположение в пространстве выверяется во всех плоскостях, а затем монтируются штатные связи с предыдущей стропильной парой.

Промежуточные фермы монтируются по одной с каждой стороны и связываются штатными перемычками с ранее установленными конструкциями

После монтажа последней арки в середине крыши нужно установить все связи по проекту и прикрепить коньковый брус.

Соединение деталей рекомендуется производить с использованием металлических пластин — плоских и в виде уголков. Наиболее нагруженные узлы лучше соединять болтами, остальные — саморезами. Гвозди используются только для первоначальной фиксации в процессе монтажа.

Стропильные ноги крепятся между собой и к мауэрлату при помощи металлических уголков

Крепление деталей стропильной системы

Для надёжного соединения элементов кровельного каркаса используются различные вспомогательные элементы, изготовленные из оцинкованной стали толщиной до 1,5 миллиметра.

Использование дополнительных крепежных изделий обеспечивает прочную сборку стропильной системы

При сборке с применением дополнительных соединителей увеличивается производительность труда и возрастают прочностные характеристики строения.

Для соединения элементов кровли деревянных строений используются специальные крепёжные приспособления. Так, верхний стык стропил часто соединяют с использованием шарнира. Это обусловлено частыми подвижками здания, в том числе сезонными.

Шарнирное соединение позволяет избежать больших напряжений в месте стыка стропил при сезонных подвижках сруба

Для этой же цели на домах из этого материала используются скользящие крепления.

Надежное скользящее соединение стропил с мауэрлатом разгружает этот узел от напряжений при деформациях строения

Видео: быстрое изготовление стропил

Утепление кровли

Перед установкой обрешётки производится утепление крыши. Для этого:

1. Набивается внутренняя обрешётка со стороны чердака или мансарды.
2. Натягивается пароизоляционная плёнка.
3. Укладывается утеплитель.
4. Настилается влагозащитная плёнка или мембрана с односторонней проницаемостью.

Таким образом, кроме утепления создаётся вентиляционная система подкровельного пространства. Она начинает работать после установки покрытия.

Слой утеплителя удобнее укладывать сгнаружи на внутреннюю обрешётку с пароизоляционным покрытием

В определённых условиях утепление кровли можно выполнить изнутри, это не так удобно, но можно спокойно работать при любых погодных условиях. Формирование кровельного пирога при этом производится в обратном порядке. Каждый слой утеплителя по мере настила нужно укреплять в проёмах между стропилами.

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:

После отделки блок-хаусом дом становится похожим на сруб из оцилиндрованного бревна

Плитные материалы, такие как водостойкая фанера, плита ОСП, плоский шифер, цементно — стружечная плита и т. д.

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.

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:

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

Подшивка по стропилам производится по нижнему краю стропильной ноги
По стропилу внутри. К стропильной ноге крепятся планки, к которым подшивается доска. Нижняя часть стропила остаётся открытой, а проём под крышей закрывается.

При подшивке по стропилам изнутри стропильные балки остаются открытыми
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.

Для подшивки коробом необходимо изготовить каркас из взаимно-перпендикулярных брусков

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.

Видео: устройство двускатной крыши своими руками

При современном изобилии строительных материалов и их качестве можно установить двускатную крышу самостоятельно. Экономия средств при этом будет довольно значительной. Но она может обернуться и убытками, если тщательно не продумать каждый свой шаг при строительстве. Успехов вам!