Двухскатная крыша – одна из наиболее часто используемых конструкций кровли, имеющая две наклонные плоскости, разделенные ребром – коньком.
Скаты могут быть как одинаковые, создающие в поперечном сечении равнобедренный треугольник, так и разные, имеющие различные углы наклона и площадь.
Кроме того, распространена мансардная конструкция двухскатной крыши, когда скаты состоят из двух плоскостей с разным углом наклона.
Такая конструкция позволяет более эффективно использовать чердачное пространство в хозяйственных или жилых целях.
Основным преимуществом двухскатных крыш считается простота сооружения и надежность в эксплуатации, отсутствие или малое число ендов или разжелобков, способствующих скоплению воды или снега.
Конструкция в целом обеспечивает оптимальное распределение веса стропил и кровли на стены, способствуя максимальному сроку службы крыши.
Подробно о том, как сделать двускатную крышу самому вы прочитаете здесь.
Виды стропильных систем
Разнообразие стропильных систем зависит от конструктивного решения, варьируя между наслонными, висячими и комбинированными. При выборе схемы следует учесть размеры пролета и наличие внутренних несущих стен.
Наслонная стропильная система
Эта конструкция представляет собой стропильные ноги, опирающиеся на внешние и внутренние стены. Балки “наслоняются”, и в системе отсутствуют горизонтальные распирающие усилия, которые поддерживаются только капитальными опорами.
За счет уменьшения напряжений “наслонная” система обладает простой и более экономичной конструкцией. Мауэрлат может быть уложен по периметру здания или отдельными участками, короткими секциями, в местах опор стропил.
Для укрепления системы и уменьшения прогибов используются прогоны, подкосы и стойки, перераспределяя напряжения и позволяя уменьшить сечение несущих элементов.
В зданиях из бруса или бревен верхний венец выполняет роль мауэрлата. Стропила вставляются в него и дополнительно фиксируют проволочными скрутками или скобами.
Сборка наслонных систем выполняется на месте. Все элементы монтируются последовательно с использованием временных фиксаторов, таких как подпорки или прикрепленные к фасаду доски. Ускорить сборку помогает укладка прогона перед установкой стропил.
Преимущества: Сборка без грузоподъемных механизмов, уменьшенные усилия в системе, использование материалов меньшего сечения. Недостаток: Требуется внутренняя несущая стена при пролетах более 6,5 м.
Висячие стропила
Этот вид применяется при отсутствии промежуточных опор и больших пролетах (от 6 до 14 м). В нижнем поясе возникают значительные усилия, поэтому вводятся дополнительные элементы – горизонтальные затяжки, ригели или вертикальные бабки.
Часто висячая система выполняет функции перекрытия, где нижние балки служат основой для потолка или пола. При пролетах до 5 м стропила соединяются затяжкой, а при более крупных добавляются усиливающие ригели и дополнительные связи.
Крупные секции собираются на земле, поднимаются на крышу с использованием механизированных устройств и устанавливаются на мауэрлат. Фермы крепятся к коньковому брусу более сложным способом, чем наслонные системы, с применением врубок и усилений из дерева или металла.
Иногда используется комбинация обеих систем, где наслонные стропила монтируются между фермами с шагом 3-4 метра.
Преимущества: Высокая несущая способность, возможность перекрытия больших пролетов без промежуточных опор. Недостаток: Сложное изготовление и монтаж.
Таким образом, выбор между наслонными и висячими стропилами зависит от требований к конструкции и условий строительства.
Какие нагрузки играют важное значение при определении угла наклона
Нагрузки, воздействующие на стропильную систему, подразделяются в зависимости от продолжительности на три категории: длительные, кратковременные и особые.
Длительные включают в себя вес кровельных материалов, утеплителей и деревянных элементов стропильной конструкции. Эта категория также охватывает тепловые расширения и изменения линейных размеров из-за колебаний влажности пиломатериалов. Температурные изменения регламентируются для отапливаемых и неотапливаемых помещений. Вес снежного покрова также рассматривается как длительная нагрузка и учитывается при определении оптимального уклона стропильных ног.
Кратковременные – вес рабочих, материалов, хранящихся на стройплощадке, массу специального оборудования и инструментов, используемых в процессе строительства, а также воздействие ветра на конструкцию.
Особые нагрузки возникают в случае стихийных бедствий, землетрясений, взрывов или резкой утраты несущей способности одного или нескольких узлов стропильной системы.
При определении угла наклона крыши учитываются возможные сочетания этих нагрузок, влияющих на толщину и длину стропильных ног. Расчет стропильной системы и угла наклона скатов осуществляется, учитывая предельные условия и все неблагоприятные факторы.
Максимальные прогибы и перемещение стропил регламентируются независимо от их размеров и не должны вызывать разгерметизацию крыши. Все виды крыш, при любом угле наклона, должны соответствовать следующим требованиям:
- Обеспечивать безопасную эксплуатацию зданий.
- Сохранять целостность конструкции даже при кратковременных пиковых нагрузках.
- Поддерживать неизменный внешний вид в течение всего срока эксплуатации.
Каждое из этих требований выполняется независимо от остальных. Предельные значения прогиба стропил ограничиваются, учитывая характеристики кровельных материалов. Если нормативные значения не влияют на внешний вид, они остаются неизменными.
Зависимость угла наклона от выбора кровельного материала
С точки зрения экономии материала и снижения парусности кровли, угол наклона скатов должен быть минимален.
При этом, слишком пологая крыша будет удерживать большие массы снега или препятствовать эффективному оттоку воды.
Но самым главным критерием выбора угла наклона является кровельный материал.
Его характеристики определяют оптимум, основываясь на таких показателях:
- Жесткость. Величина, определяющая допустимый вес или давление на поверхность без вызывания деформаций.
- Пластичность. Способность материала менять форму под воздействием нагрузок без разрушения.
- Водонепроницаемость. Впитывание воды способствует быстрому разрушению материала.
- Качество поверхности. Снеговые массы легко сходят с гладких поверхностей, освобождая кровлю от давления. При этом, сход больших объемов может причинить определенный вред людям или имуществу, оказавшимся в зоне падения снега.
Исходя из этих параметров, для каждого типа кровельного материала существуют свои пределы наклона скатов. Несколько упрощая, можно сказать, что материалы с более гладкой и водонепроницаемой поверхностью допускают наименьший угол наклона, а более шероховатые и впитывающие воду – требуют более крутого наклона. В основном, преобладают значения от 20° до 45°.
Как измерить угол наклона двухскатной крыши
Прежде всего, следует определиться, что такое угол наклона. Это угол между плоскостью ската и горизонталью.
Наклон скатов принято измерять в градусах или в процентах. Если с градусами все понятно, то проценты получаются из отношения высоты конька над перекрытием верхнего этажа к половине ширины здания.
Использование процентов введено для простоты – сложные тригонометрические расчеты чреваты ошибками, а разделить одну величину на другую проще и точнее. Тем не менее, часто прибегают к помощи таблиц Брадиса, чтобы узнать точное значение в градусах.
При расчетах угла наклона ломаного ската используются значения, относящиеся к определяемым участкам. Это относится как к ширине – учитывается та часть, которая накрывается участком кровли, так и к высоте над перекрытием.
Это касается как определения нагрузок и мощности несущих элементов, так и расчета необходимого количества материала.
Минимальный угол наклона двухскатной крыши
Необходимо сразу определиться с правильным пониманием термина “минимальный”. Имеется в виду наименьшее допустимое значение угла наклона кровли с учетом ветровой и снеговой нагрузки.
Именно в этом моменте кроются многие сложности: указанные величины в разных регионах сильно отличаются друг от друга, поэтому необходимо знать среднегодовое количество осадков, объемы снега и его качественный состав (мокрый снег гораздо тяжелее сухого и может стать причиной разрушения неправильно рассчитанной крыши).
Кроме того, следует иметь представление о преобладающих ветрах, их силе и направлении и, что особенно важно, о наличии в регионе периодических порывов ветра ураганной силы.
Учитывая эти обстоятельства, минимальный угол может быть определен как наименьшее значение, заявленное в СНИПах с поправкой на климатические условия. Специалисты однозначно рассматривают для скатных крыш минимум в 20°, который применяется лишь для нежилых или неиспользуемых чердаков.
Оптимальный угол наклона двухскатной крыши
Угол правильной двускатной крыши лежит в пределах 20°-45°, что соответствует разбросу значений свойств материала и усредненных климатических параметров.
Следует иметь в виду, что рекомендуемые значения могут быть непригодны для данной местности или проекта, поэтому всякий раз надо рассчитывать угол двускатной крыши по конкретным имеющимся данным.
Угол наклона двухскатной крыши – важный показатель, влияющий на долговечность и целостность всей постройки, и относиться к нему как ко второстепенному фактору нельзя.
Учет всех возможных нагрузок, как постоянных, так и разовых экстремальных, поможет обеспечить сохранность и комфорт вашего дома.
Более точные значения выбираются исходя из таких факторов, как::
- Назначение чердака.
- Используемое кровельное покрытие.
- Климатические условия.
Полезное видео
Рекомендуем просмотреть видео-инструкцию по установке двускатной крыши:
Много интересного узнал о двускатной крыше. Раньше думал что просто скрепи две стропилы по всей длине крыше и делай себе обрешетку. Оказывается это целая наука о том, как правильно поставить двускатную крышу и лучше доверится специалистам, чем потом пожинать плоды неудачной работы. Помимо хорошего материала, нужно еще знать, под каким углом правильно устанавливать конструкцию, а это не маловажную роль играет в данном деле.
Угол наклона – очень важный параметр, и нюансов здесь масса. скажем, если ваш дом – один из многих на улице, то будет смотреться несколько странно, если угол наклона вашей кровли будет разительно отличаться от угла наклона кровли всех остальных домов. Помимо, этого, чем больше угол наклона скатов, тем выше чердачные помещения. Такие крыши строятся для зданий с мансардами. Правильные расчеты производятся с учетом постоянно действующих, временных и особых нагрузок и их различных сочетаний.
Ориентироваться на другие дома имеет смысл только если окружающая застройка имеет какое-то общее строгое стилевое решение. В остальных случаях надо руководствоваться своими собственными потребностями и предпочтениями. Например, лично мне не нравятся крутые скаты более 30 градусов. Я не вижу в них смысла, это просто перерасход материала. Ещё мне не нравятся ендовы в которых высока вероятность протечек и обязательно будет скапливаться снег.