двускатная разноуровневая крыша чертеж стропильная система
Как устроена двускатная крыша с разными скатами – виды кровли и правила монтажа
Постройка собственного дома – задача явно не из легких. Трудности начинаются не при обустройстве стен и даже не при закладке фундамента – сложнее всего подобрать оптимальный вид конструкции, спроектировать здание так, чтобы оно было и функциональным, и достаточно привлекательным визуально.
Одним из наиболее заметных элементов здания является крыша, поэтому ее конструкцию нужно продумать заранее и во всех подробностях. При выборе типа крыши большинство застройщиков забывают о существовании двускатных конструкций с асимметричными скатами. В данной статье будет рассмотрена двускатная крыша с разными скатами и ее особенности.
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:
Внесение таких изменений в классическую конструкцию кровли позволило повысить ее эффективность и придать ей оригинальный вид. Немаловажным фактором является и возможность более грамотно распределить свободное внутреннее пространство в здании.
Развитие двускатных крыш с разными скатами
Крыша с разной длиной скатов – это далеко не новое изобретение. Конечно, точные даты и периоды неизвестны, но можно предположить, что самые первые варианты кровли уже были асимметричными – хотя бы потому, что у строителей тех времен попросту не было знаний и возможности сделать конструкцию ровной.
Для измерений использовалась длинная рогатина с привязанным к ее концам шнуром и отвесом. Рогатина устанавливалась вертикально таким образом, чтобы отвес обозначал центр торцевой стены будущего здания. Края шнура растягивались к углам постройки. После определения свеса к стене прибивалась доска. В результате получалась вполне понятная конструкция, отображающая границы будущей кровельной конструкции.
С первым скатом особых сложностей не возникало, а вот обустройство второго было сопряжено с рядом проблем. Если для постройки дома использовались круглые бревна (а так зачастую и было), то выравнивание стен по одному уровню было практически непреодолимой задачей, и попытки сделать ровную конструкцию из-за этого тоже оказывались безуспешными.
Для точности измерений требовался водяной уровень – он позволял выровнять крышу так, чтобы конек располагался по центру, а скаты были равномерными. Архитекторы и профессиональные городские строители имели доступ к хорошим инструментам, а вот в деревнях и селах приходилось строить дома без точных замеров, поэтому кровля нередко получалась асимметричной.
Впрочем, ненамеренную асимметрию нельзя назвать обдуманной и проверенной временами наработкой – она достигалась случайно и каких-то характерных особенностей не имела. Совсем другое дело – сознательные творения опытных зодчих, которые выделяли разноскатную крышу в отдельный архитектурный вид. Чаще всего такие конструкции использовались при обустройстве домов богачей и были необходимы для демонстрации богатства их владельцев.
Методов обустройства крыш с разными скатами было немало. Часто встречаемым явлением были конструкции, состоящие из нескольких отдельных построек с собственными крышами. Скаты могли заворачиваться в самые разные стороны и отличаться по всем параметрам. Конечно, эти конструкции не были похожи на современные двускатные асимметричные крыши, но некоторые сходства просто нельзя не заметить.
Достоинства и недостатки разноскатных крыш
Двускатная асимметричная крыша имеет массу характерных особенностей. Конечно, в первую очередь стоит рассмотреть именно визуальные характеристики – они наиболее заметны, и уже даже по ним можно понять, нужно ли использовать такую крышу в собственном доме. Здание с асимметричной крышей на фоне классических двускатных конструкций будет ярко выделяться, поэтому остается только определиться с простым вопросом – нравится или не нравится такая конструкция.
Следующий аспект, который не так заметен с первого взгляда, но тесно связан с уникальным видом разноскатных крыш – возможность использовать внутреннее пространство здания по максимуму. Традиционная двухскатная крыша в этом плане не столь удобна, поскольку она создает определенные рамки, выйти за пределы которых не представляется возможным.
Двускатная крыша с коротким и длинным скатами позволяет совместить здание с любыми пристройками и объединить их под одной крышей. При желании под разноскатную крышу можно установить не только жилой дом, но и гараж, беседку или веранду. Самое главное – это заранее изобразить будущую конструкцию на бумаге и грамотно спроектировать все ее элементы.
Как правило, двускатная крыша с разными углами наклона скатов устанавливается в том случае, если второй этаж здания должен иметь меньшую площадь, чем первый. Помимо более рационального использования площади, такая конструкция позволяет разгрузить фундамент и отлично подходит для монтажа различного оборудования (например, солнечных батарей).
Следующее положительное качество асимметричных крыш – возможность противостоять различным природным явлениям. Если в районе, где проходит строительство здания, постоянно дует направленный в одну сторону ветер, то с ветреной стороны стоит расположить пологий скат, а на противоположной стороне вполне может быть и крутой наклон. Помимо сопротивления ветру, такая конструкция еще и хорошо подходит для снежных регионов.
Еще один весомый плюс в копилку достоинств разноскатных крыш – они отлично подходят для обустройства жилой мансарды. Стандартная двускатная конструкция лишена некоторых достоинств, в частности, мансарда в ней зачастую выглядит не очень комфортно. Конечно, есть немало способов, позволяющих более полноценно использовать такое пространство, по крайней мере – визуально, но в большинстве случаев это всего лишь полумеры.
Крыша с разными углами наклона дает возможность расширить полезную площадь второго этажа без дополнительных надстроек. Увеличение площади будет не фактическим, а визуальным – но использовать освободившееся пространство можно будет более рационально, чем под двумя традиционными скатами.
Если собрать все «за» и «против» двускатной крыши с разными скатами, то можно прийти к следующим выводам:
Если трудности, которые неизбежно возникнут на этапе проектирования и монтажа асимметричной крыши, не страшны, то такая конструкция станет отличным решением и придаст зданию очень интересный вид.
Виды разноскатных крыш с коротким и длинным скатами
Все конструкции разноскатных крыш можно разделить на несколько основных категорий:
Стандартные проекты двухскатных крыш с разными углами наклона
Постройка крыши с разными скатами может иметь массу незначительных нюансов, но основных параметров будет немного. Например, скаты в асимметричной крыше могут иметь одинаковую длину, но располагаться под разным углом, или же наоборот – установленные под одним углом скаты будут иметь разную длину.
Есть несколько стандартных вариантов конструкции, которые стоит рассмотреть немного подробнее:
Существуют и другие чертежи двускатной крыши с разными скатами, но описанные выше конструкции встречаются чаще всего.
Монтаж двускатной крыши с разными скатами
Устройство асимметричной крыши, как можно заключить из всего сказанного выше, нельзя назвать простым. Даже самые примитивные крыши с разными скатами сложнее в обустройстве, чем традиционные двухскатные конструкции. Если же говорить о крышах со смещенным центром, то сложность проектирования и монтажа сразу же возрастает на порядок. Основная нагрузка в асимметричных крышах концентрируется не на коньке, поэтому классические вертикальные подпорки в данном случае не имеют смысла.
Впрочем, процесс расчетов и восприятие столь сложной конструкции можно упростить – достаточно представить крышу не в виде асимметричной схемы, а в виде двух треугольников с разными сторонами и углами. Конечно, оба треугольника будут находиться в сложном взаимодействии, поэтому просто рассчитать их отдельно друг от друга нельзя – но такое рассмотрение конструкции крыши серьезно упрощает процесс ее обустройства.
Одним из важнейших элементов конструкции, позволяющих полноценно обустроить асимметричную крышу, является мауэрлат, который принимает на себя всю нагрузку от кровли. Правильный расчет и монтаж мауэрлата – это уже полдела, если речь идет о разноскатной конструкции.
Расчет крыши с разными скатами
Чтобы конструкция крыши была качественной и надежной, ее необходимо грамотно рассчитать. Для расчетов лучше всего воспользоваться соответствующими программами, которые позволят точно вычислить нагрузки, приходящиеся на мауэрлат, и определить расположение необходимых подпорок. Самостоятельное вычисление этих параметров возможно, но процесс в таком случае будет чересчур сложным – а обустройство крыши с разными скатами и без того не отличается простотой.
Если описать расчет крыши с разными скатами несколькими тезисами, то все это будет выглядеть следующим образом:
О процессе ручного расчета асимметричной крыши можно сказать так – в конечном итоге он сведется к определению параметров двух односкатных крыш, которые сведены к единому коньку. Учитывая описанные выше факторы, можно спроектировать конструкцию довольно точно.
Распределение нагрузок по скатам
Описанные выше схемы конструкций – это всего лишь самые популярные виды крыш. Существует и масса других, более изощренных и сложных форм, реализация которых доступна только профессиональным строителям. Впрочем, попробовать всегда можно, но на кону будет стоять эффективность всего здания – основная цель обустройства крыши все же заключается в защите от атмосферных осадков и морозов.
Чтобы кровельная конструкция была надежной, выполняется ряд расчетов, направленных на равномерное распределение нагрузок по скатам. Крыша должна полноценно опираться на все стены здания, иначе ветровые и снеговые нагрузки приведут к перекосам или даже полному разрушению кровельной конструкции.
На отечественном пространстве разноскатные крыши пока не приобрели достаточной популярности, поэтому однозначно сказать что-то об их эффективности и долговечности трудно. Если судить по опыту зарубежных строителей, то асимметричные крыши вполне сравнимы с обычными двухскатными конструкциями, но только при условии грамотного расчета скатов, стропильной системы и нагрузок на коробку здания.
И последний момент – при отсутствии уверенности в том, что двухскатная крыша с разными скатами получится качественной, от ее обустройства лучше отказаться. Все-таки самостоятельный монтаж таких конструкций достаточно сложен и требует наличия соответствующего опыта. Большинство профессиональных строителей с таким опытом просто отказываются работать с асимметричными крышами, мотивируя отказ трудностями, возникающими при монтаже подобных конструкций.
Заключение
Двухскатная крыша с разными скатами, несмотря на свою многолетнюю историю, не только не устарела, но и стала весьма современным решением. Правильно рассчитанная и обустроенная крыша может проработать столько же, сколько и более традиционные аналоги, при этом демонстрируя повышенную эффективность в вопросах сохранения тепла и рационального использования свободного пространства.
Как сделать двухскатную крышу своими руками
Обустройство перекрытия относят к важным этапам строительства здания. Самостоятельный монтаж подразумевает наличие у мастера определённых знаний и умений в работе с пиломатериалами. Важно знать, как соединять детали, какой должна быть их длина и градус установки. Наиболее простой вариант, подходящий для самостоятельного возведения, — двускатная крыша. Элементарный расчёт и отсутствие сложнопрофильных деталей позволяют собрать узел без привлечения профессионалов.
Конструкция двускатной крыши
Вариант с двумя наклонёнными поверхностями представляет собой самую простую конфигурацию, применяемую для возведения каркаса. Опираться он может на внешние стены и на центральную (если она есть). В первом случае свод образует мансардное помещение, которое легко задействовать для расширения полезной площади.
Жесткость двускатному типу придают треугольные секции, получаемые при сборке стропильного узла. В него входят:
Двускатный вид кровли предполагает монтаж обрешетки из пиломатериалов, которые прибивают параллельно коньку. В зависимости от выбранного сортамента возможна сплошная сборка либо с зазорами.
Расчет угла наклонов
При составлении проекта определению оптимального положения скатов относительно горизонта уделяют особое внимание. От того, как они будут наклонены, зависит как функциональность, так и жёсткость каркаса. При этом необходимо учесть:
После сбора и анализа всех необходимых данных приступают к вычислению диапазона допустимых углов. На основании длины стены выполняют расчёт высоты конька здания при минимальном и максимальном наклоне. Окончательно угол определяют исходя из организации подкровельной площади. При этом учитывают:
Виды конструкций с двумя плоскостями не ограничиваются только классическим типом или тем, который с фронтона образует равнобедренный треугольник и скаты имеют одинаковый уклон. При обустройстве перекрытий возможна организация ломанных, разноуровневых и разноскатных конструкций. Их расчёт проводят аналогично классическим, но с учётом индивидуальных особенностей.
Расчет двускатной крыши
После определения угла наклона приступают к расчёту стропильных ферм и обрешётки. В этом случае отталкиваются от шага, который выбирают с учетом конструкции перекрытия индивидуально. Величина промежутков между фермами зависит от типа предполагаемого покрытия и общего веса. Оптимальное расстояние — 60-100 см. Для определения количества ферм длину ската делят на принятый шаг. К требуемому числу прибавляют 1 и умножают на 2. Точное число сборочных единиц позволит рассчитать необходимое количество пиломатериалов, нужных для строительства.
Длина стропил — необходимый параметр при расчёте каркасной конструкции. Её определяют по теореме Пифагора, зная геометрические размеры дома и высоту от мауэрлата до конька. К полученному значению прибавляют 50-70 см для формирования запилов.
Для ферм обязательно делают расчёт действующих нагрузок. Вычисление позволит определить их способность выдерживать воздействие ветра, собственного веса и осадков в виде снега. При расчёте прочностных параметров к полученному результату прибавляют 10-15% запаса. Последний позволит компенсировать возможные неточности и ошибки.
Виды стропильных систем
Для небольших строений с пролётом до 5 м применяют висячие типы ферм. В них нижняя часть опирается на мауэрлат, а верхняя — между собой. В них обязательно используют затяжки, которые уменьшают распорные усилия, воздействующие на главные опоры здания. Усиливают фермы стойками и раскосами.
В зданиях с шириной пролёта 9-15 м и наличием внутренней перегородки возможна установка наслонных стропил. Нижний их конец соединяют с мауэрлатом, а верхний опирают на коньковый брусок. Если пролёт здания больше 15 м, вместо последнего монтируют два боковых, которые дополнительно крепят на стойки. В случае, когда планируют обустройство чердака, в качестве опоры наслонных балок используют стену.
Как сделать двускатную крышу своими руками: пошаговая инструкция
Сборка простого перекрытия не вызовет затруднений у начинающего мастера, хоть немного знакомого с плотницким делом. Помогут смонтировать двухскатную крышу своими руками чертежи, фото и пошаговые инструкции поэтапного строительства. Монтаж включает сборку мауэрлата, ферм и обрешётки, гидро- и теплоизоляционные работы, укладку покрытия, подшивку свесов. Перекрытие должно служить долго, значит, его делают с запасом прочности, который обеспечит безопасность и долговечность.
Укладка мауэрлата
Изготавливают элемент из бруса или бревна, обрезанного с одной стороны. Укладывают его строго по горизонтали, а отдельные участки сращивают по длине косым или прямым замком. В углах соединяют «в полдерева» или «в лапу». К стенам его крепят проволокой, арматурой, закладными элементами или анкерами. Вариант фиксации зависит от способа возведения здания. Независимо от выбранного типа крепления, оно должно обеспечивать полную неподвижность.
Монтаж конькового бруса
Элемент опирают на противолежащие фронтоны здания. До начала монтажа подготавливают места укладки бруса, очищают их от строительного мусора и проверяют горизонтальность отверстий. Края прогона обматывают гидроизоляционным материалом для увеличения срока его службы и всего узла в целом. После укладки бруса ещё раз проверяют его горизонтальность. В случае отклонения от нормы под края устанавливают прокладки. Обязательно необходима проверка параллельности конька срезу стен. Закрепляют прогон только после его выставления.
Все пиломатериалы необходимо обработать антисептиками. Пропитка убережёт древесину от поражения насекомыми, гнилью и плесенью.
Устройство висячей стропильной системы
Подвесная двухскатная крыша своими руками — простой способ пошагового монтажа. Возводят её в чёткой последовательности:
Если между несущими стенами больше 6 м, висячие узлы усиливают стойками.
Крепление обрешетки
Укладку финишного покрытия выполняют на обрешётку. Кроме того, она усиливает каркас, придает ему устойчивость и жесткость. Делают её решётчатую или сплошную. В первом случае набивают доски либо бруски, во втором — листы фанеры, ДСП или OSB. Вариант зависит от вида гидроизоляционного материала и наличия теплоизоляции. Для обустройства утеплённого чердака потребуется монтаж контробрешётки.
Покрытие крыши
После окончания подготовительных работ приступают к настилу покрытия. Способ укладки и последовательность зависит от выбранного материала и рекомендаций производителя. В общем случае начинают работу с центра нижнего края свеса. В процессе монтажа постоянно контролируют параллельность отдельных листов коньку и фронтонам. После настила покрытия обустраивают вентиляцию, подшивают свесы и устанавливают водоотливы.
Тем, кто не знает, как возвести двухскатную крышу своими руками, поможет пошаговое видео процесса. Соблюдение строительных норм и выполнение расчётов позволит сделать перекрытие самостоятельно без привлечения наёмных специалистов.
Двускатная крыша с разными скатами: описание и конструкция
Двускатной называется крыша, образованная двумя наклонными поверхностями. Они направлены встречно друг другу, а пересечение соединяется одним коньком параллельно длинной стороне дома. Двускатная крыша с разными скатами – это разновидность конструкции. От традиционного симметричного исполнения ее отличают в первую очередь геометрические параметры, а уже потом – специфические особенности.
Основы геометрии
Чтобы понять, как устроена такая крыша, нужно рассмотреть эти свойства и сравнить фото двух типов конструкций. Так как речь идет именно о двускатной разновидности, в профильном разрезе такая форма всегда образует треугольник. Верхний потолок здания является основанием фигуры и служит опорной поверхностью конструкции. Скаты крыши – это боковые стороны треугольника.
Рассматривая симметричную крышу (первое фото), можно увидеть, что наклонные поверхности равны по длине и находятся под одним и тем же углом к основанию треугольника. Конек, скрывающий пересечение склонов, располагается точно по центру здания и проходит через ось симметрии. Разноскатная конструкция характеризуется разной длиной скатов и отличающимися углами при основании (второе фото). Такая концепция – результат геометрического преобразования. Между элементами треугольника существует пропорциональная зависимость. Если изменить один, преобразуются и все остальные.
Фото №1 — двускатная крыша с одинаковыми скатами
Исходя из этой зависимости, у рассматриваемой конструкции крыши выделяют два основных параметра: длину скатов и уклон. Используя такое название, последнее значение было бы правильно рассчитывать в процентах. Для этого необходимо вычислить тангенс угла при основании крыши, умноженный на 100%. Тем не менее, для удобства и быстрого понимания в качестве единицы измерения используют чаще всего градусы. Таким образом, каждый скат у асимметричной крыши характеризуется отдельными длиной и уклоном.
Фото № 2 — конструкция крыши с разными скатами
Зачем нужны разные скаты
Такой вопрос задаст начинающий строитель. Выбор конструкции основывается на двух направлениях: дизайн и эксплуатационные свойства.
Внешний вид крыши важен с самого начала для того, кто хочет сделать здание красивым, неповторимым с эстетической точки зрения. Симметрия во всем часто надоедает, а многие современные тенденции в сфере дизайна полагаются на ломку стереотипов и уход от правильных геометрических форм.
Именно поэтому в таком плане выделяется конструкция с разными скатами. Возможность играть размерами и углами даже в классическом треугольнике позволяет строить оригинальные и интересные в исполнении крыши. Вариативность дает шанс выделить здание на фоне других, сделать его более заметным. Все потому что именно крыша является основным элементом, формирующим внешний вид строения.
Влияние погодных условий на расчет конструкции
Технологические особенности исходят из тех же геометрических параметров. От уклона ската зависит то, как конструкция будет переживать погодные условия. Именно по климатическим данным определяют значение угла, которое обеспечит надежность и долговечность крыши. Разумным шагом при планировке становится изучение розы ветров за последние 2-3 года в располагаемой местности.
По ней можно судить о силе ветра и его самом частом направлении. Со стороны крыши, откуда порывы приходят в большинстве случаев, рекомендуется устанавливать скат с меньшим углом наклона. Это снизит нагрузку на несущую конструкцию, а также уменьшит шум, создаваемый вибрацией кровли.
На расчет скатов влияют осадки. В сухих и теплых районах углы могут быть наименьшими, а длины – самыми большими. Местность же с обильными осадками требует от конструкции более крутых скатов, чтобы вся влага и твердые осадки как можно быстрее покидали кровлю, не застаивались и не создавали излишних нагрузок. Диапазоны углов крыши широко колеблются: от 11º до 70º.
Выбор конструкции кровли в зависимости от уклона крыши
Организация пространства
Увеличение уклона кровли позволяет выгодно использовать место на чердаке. С таким подходом под крышей можно устроить вместительную кладовую, удобную комнату или просторную мансарду. Нередко одна кровельная поверхность перекрывает сразу два этажных пролета. Это как раз тот случай, когда скаты очевидно различаются по длине. Также, становится возможным обустройство террасы, козырьком которой будет продолжение одного из скатов.
К распространенным методам увеличения площади относится применение ломаных конструкций, когда один из скатов, не доходя до основания, меняет угол наклона. Однозначно, такие изощрения несут в себе затраты на дополнительные стройматериалы и выполнение сложных работ.
Материал конструкции
Кровля крыши держится на стропильной системе. В качестве материала для конструкции испокон веков традиционно используют древесину, но может быть металл или железобетон. Первая лидирует благодаря возможности точной обработки, прочностью и оптимальным весом каркаса. Для возведения конструкции выбирают определенные породы древесины:
Используя древесину в строительстве двускатных крыш с разными скатами, настоятельно рекомендуется применять только хвойные или только лиственные породы для всех элементов каркаса.
Металл, как и железобетон, в основе создания несущей конструкции выигрывает только для крупных строительных объектов, где разноскатные крыши встречаются редко. Один цельный пролет может достигать 2-3 десятков метров. В остальном он намного уступает древесине: дорогой, сложно обрабатывается, пропускает холод, накапливает конденсат.
Устройство каркаса и правильный расчет
При расчете разноскатной конструкции учитываются климатические условия, ветровые усилия, вес кровли. Последнее немаловажно: слой покрытия создает постоянную нагрузку на опоры каркаса. Большой вес, например, имеет керамическая черепица, мягкая кровля гораздо легче. В сочетании все эти факторы формируют общие требования к стропильной системе крыши и определяют такие параметры, как шаг стропил, количество элементов, толщина бруса и материал каркаса.
Чертеж двускатной конструкции позволяет понять, из каких элементов состоит несущая конструкция:
Двускатная крыша с асиметричными поверхностями – смелый шаг строителя собственного дома. Это возможность благоустроить свое жилище капитальной крышей с эффективным использованием пространства.