Разнообразные формы двускатной крыши дома: стропильная система, методы расчета

26 октября 2020 | время чтения 6 мин.

Специалист по кровельным и гидроизоляционным технологиям

Двускатная крыша – простое и эстетичное архитектурное решение, традиционное для большинства регионов России. В зданиях с такой крышей торцевые стены дополняются вертикальными треугольными фронтонами, а вдоль длинных сторон образуются скаты.

Двускатная крыша – чем она хороша?

• Двускатная крыша – это довольно просто. А значит, ее возведение может стать первым опытом самостоятельного строительства. Хотя, конечно, лучше вначале потренироваться на гараже, беседке или сарайчике.
• Просто – значит красиво! Множество модных архитектурных стилей предполагает наличие именно такой крыши! Например, прованс и барнхаус, кантри и скандинавский стили.
• Простота общего принципа является основой для бесконечного количества вариаций. Двускатная крыша слишком проста для вас? А если удлинить конек и организовать вдоль одного из торцов террасу? А если расположить конек не посередине здания? А если разбить скучный протяженный скат слуховым окном? Декоративной башенкой?
• Крыша с двумя скатами устойчива к ветрам и снежным бурям, особенно при условии правильного выбора угла наклона.
• При покрытии однородных протяженных скатов образуется меньше отходов кровельных материалов.
• Окна на фронтонах по технологическому исполнению не отличаются от обычных окон в стенах. Можно организовать естественное освещение подкровельного пространства, не связываясь с более дорогими мансардными окнами, которые монтируются в плоскость ската.

…а чем плоха?

• Такая крыша может просто не нравиться, и с этим иррациональным аргументом сложно спорить.
• Существуют определенные сложности с утеплением фронтона. Наклонный скат утеплить проще, он менее подвержен теплопотерям под порывами ветра.
• Нагрузка на стены неравномерна. Основную часть нагрузки несут на себе стены под скатами.

Какими бывают двускатные крыши?

На первый взгляд кажется, что придумать что-то необычное из двух скатов и двух фронтонов довольно сложно, но это не так. Двускатные крыши могут быть:

• Асимметричными. При этом конек расположен не над осью симметрии дома, а где-то сбоку. Более пологий скат можно продолжить далеко за пределы фасада, заботливо укрыв им, например, гараж или террасу.
• Ломаными. Каждый их скат сформирован из двух плоскостей с разными углами наклона относительно горизонтали. Это отличное решение для оборудования под крышей жилого помещения, такой тип крыши иногда так и называют — мансардным.
• Разноуровневыми. Это довольно необычный тип крыш, который предполагает наличие внутренней несущей стены, на которую на разной высоте опираются скаты. По сути, это комбинация из двух односкатных крыш. Выглядит она необычно, отличается особой прочностью и устойчивостью.

Асимметричная двухскатная крыша

Асимметричная двухскатная крыша с разными скатами

Ломаная крыша

Ломаная крыша частного дома

Разноуровневая двускатная крыша

Разноуровневая двускатная крыша

Угол наклона двускатной крыши

Угол наклона крыши – параметр, от которого зависит не только внешний вид здания, но, главным образом, безопасность и комфорт жильцов. Каким образом?

Крыша – щит, готовый выдержать любые нагрузки со стороны внешней среды, а грамотный инженерный подход предполагает точный расчет интенсивности всех возможных воздействий. Но как оценить, например, — выпадет ли в этом году метровый слой снега? А в следующем? Налетит ли ураган с красивым женским именем? Будут ли идти ливневые дожди? Как часто?

Зависимость полезной площади мансарды от угла наклона крыши

Любое событие, которое возникает случайно, непредсказуемо, при длительном наблюдении становится более-менее прогнозируемым. Если наблюдать, например, за толщиной снежного покрова в регионе строительства в течение долгого времени, можно определить некую среднюю его величину, а также диапазон ее изменчивости. Опираясь на эти данные, учеными были составлены карты распределения снежной и ветровой нагрузок по регионам нашей страны. Собрана эта информация в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».

Чем выше снеговая нагрузка в конкретном регионе, тем выше должен быть уклон крыши, чтобы снег мог беспрепятственно скатываться с нее.
Чем выше ветровая нагрузка, тем более пологой должна быть крыша, иначе порывы ветра могут просто сорвать ее.

При выборе угла наклона кровли кроме снеговых и ветровых нагрузок стоит учесть еще особенности выбранного кровельного покрытия. Каждое покрытие характеризуется диапазоном применимости – от угла наклона до максимального. Лучшим образом все достоинства кровельных материалов проявляются при соблюдении так называемого рекомендуемого угла.

Таблица 1. Минимальные и рекомендованные углы наклона кровли для разных типов покрытий

Компромиссы и хитрости

Желание организовать под крышей жилое помещение часто противоречит значениям ветровой нагрузки в регионе строительства. В этом случае есть красивое решение, часто реализующееся на Кубани, а также в южных полустепных регионах – возведение асимметричной двускатной крыши, ориентированной самым пологим скатом вдоль господствующего направления «розы ветров». Второй скат, более крутой, обеспечивает приемлемую высоту и объем мансарды, а пологий отвечает за то, чтобы крышу попросту не сдуло.

Пример асимметричной двускатной крыши дома

Зачастую требования к крыше, учитывающие снеговую нагрузку, вступают в противоречия с финансовыми возможностями владельца здания. Чем выше угол наклона крыши, тем больше ее площадь, тем больше материалов потребуется для ее монтажа. В этом случае можно пойти на компромисс – выбрать минимально возможный угол наклона, исходя из СП «Нагрузки и воздействия», и оборудовать кровлю качественной системой снегозадержания.

Стропильная система двускатных крыш

Для двускатных крыш чаще всего используют наслонные стропила, которые одним концом опираются на мауэрлат, а другим – на коньковый брус. Такая система проста в установке и требует меньше пиломатериала, однако, пригодна она только для небольших по размеру крыш или для зданий, имеющих внутренние несущие стены. Перекрыть огромный пролет без внутренних перегородок с помощью этой технологии невозможно. Другой недостаток – наличие распирающей силы, действующей на стены здания. Если вес крыши велик, а толщина стен недостаточна – они могут просто разъехаться. Чтобы нейтрализовать этот недостаток применяют разнообразные безраспорные схемы, но лучший вариант – это использование висячих стропильных систем. Конструктивными элементами при этом становятся не отдельные стропильные ноги, а треугольные фермы. Основанием треугольника является затяжка – балка, работающая на растяжение. Стороны треугольника образованы стропилами, берущими на себя нагрузки изгиба. Монтировать такую систему сложнее, так как приходится поднимать на крышу сборные конструкции, а не отдельные элементы, но часто – это единственный выход!

Примеры наслонных стропильных систем

Примеры висячих стропильных систем

Существуют и комбинированные решения, особенно в случае ломаных мансардных крыш. Нижний скат может формироваться с помощью наслонных стропил, а верхний – с помощью висячих.

Стропильная система ломаной мансардной крыши (комбинированная)

Расчет двускатной крыши

Проектирование и монтаж даже простой крыши лучше доверить профессионалам, это поможет избежать разочарования и переплат. Самостоятельно можно рассчитать только основные параметры, такие как площадь крыши и общий вес кровельного «пирога», а все, что касается сечения и шага стропил, количества дополнительных элементов, в общем, все, от чего зависит безопасность постройки – должно рассчитываться квалифицированным специалистом и только им! Ниже приведены лишь основные принципы расчета.

• В простейшем случае скаты имеют прямоугольную форму, а значит, площадь крыши определяется умножением длины стропила (с учетом карнизного свеса) на длину стены вдоль ската. Не забудьте умножить этот параметр на два – крыша ведь двускатная!
• Для определения общего веса кровельного «пирога» нужно суммировать удельный вес всех используемых материалов – от древесины обрешетки до конечного кровельного покрытия.
• Зная геометрические параметры «коробки» дома, а также угол наклона крыши или высоту конька, можно легко рассчитать длину стропил. К полученному значению нужно прибавить длину карнизного свеса, если он будет формироваться выступающими за плоскость стен стропилами, а не отдельными элементами – «кобылками».

При увеличении угла наклона ската растет и длина стропила. Чтобы сделать конструкцию достаточно прочной, проектировщик, скорее всего, заложит в смету пиломатериал большего сечения. При этом, чем круче крыша, тем меньше снеговая нагрузка, а значит, можно увеличить расстояние между стропилами без потери прочности. Так что увеличение сечения стропил не всегда приводит к удорожанию проекта.

Грамотно спроектированная двускатная крыша, смонтированная специалистами из качественных материалов, будет украшать ваш дом долгие годы!

Задать вопрос специалисту

Что лучше односкатная или двускатная крыша?

Выбор между односкатной и двускатной крышей зависит от множества факторов, таких как климат, архитектурный стиль, функциональные потребности, бюджет и ваши личные предпочтения. Вот некоторые соображения по каждому типу крыши:

Односкатная крыша:

• Преимущества:

  • Односкатные крыши проще в конструкции и обычно стоят дешевле.
  • Они хорошо подходят для климатов с небольшими осадками, так как имеют только один наклон, по которому вода стекает.
  • Подходят для мест, где доступное пространство ограничено, так как они занимают меньше места по высоте.

• Недостатки:

  • Односкатные крыши могут ограничивать внутреннее пространство, так как они имеют нижний выступ, который может уменьшать полезное пространство.
  • Они могут быть менее эффективными в отводе влаги и снега, особенно в зонах с сильными осадками.

Двускатная крыша:

• Преимущества:

  • Двускатные крыши хорошо справляются с отводом воды и снега благодаря двум наклонам.
  • Они обеспечивают больше пространства внутри здания, так как верхний выступ крыши часто более высокий, чем у односкатной крыши.
  • Двускатные крыши могут лучше соответствовать различным архитектурным стилям.

• Недостатки:

  • Двускатные крыши сложнее в строительстве и могут потребовать больше материалов.
  • Они могут быть дороже в установке и обслуживании.

Какой тип крыши выбрать, зависит от ваших конкретных обстоятельств. Если у вас есть архитектурный проект или строительное задание, рекомендуется проконсультироваться с профессиональными архитекторами и инженерами, чтобы определить наилучший вариант в соответствии с вашими потребностями и условиями.

Видео. Стропильная система. Двускатная крыша.