Угол наклона тоже выбирался из соображений экономии и рационального использования материалов. Ход рассуждений был таким: длина пролёта балки чердачного перекрытия (половина внутренней ширины второго этажа) составляет 4250 мм, ближайший разумный размер пиломатериалов для стропил равен 5,5 м (4,5 и 5 всё–таки маловаты: крыша будет уж чересчур покатой). Стропила такой длины, при высоте конькового прогона над мауэрлатом 2,15 м, образуют угол 27° (уклон 1:1,98 или 50,5%). Кстати, мне потребовалось некоторое время, чтобы самому разобраться с уклонами, поэтому я составил краткую памятку по терминам и их значениям для «товарищей по несчастью».

Вы повторили мои вычисления и не получили те же результаты с теми же исходными данными? Они и не могли получиться! Даже если пользоваться удобной таблицей перевода различных способов выражения уклона (пропорции, проценты, градусы), то для указанных размеров получается совсем другая величина — примерно 15,9° (1:3,4 или 28,7%). Но ошибки в моих расчётах нет: просто из 5,5 м общей длины стропила 580 мм предназначены для бокового свеса и 160 мм — для монтажного припуска на коньковом прогоне (не являются эффективной рабочей составляющей стропил), таким образом длина стропильной балки между опорами (мауэрлатом и коньковым прогоном) составит 4760 мм, а для этой величины справедлива величина уклона 1,976744186046511627906976744186.

В отношении экономии можно, конечно, поспорить: на стропильной системе сэкономил, зато кровельных материалов потребуется больше. В своём первоначальном проектировочном порыве я назначил длину стропила 5,2 м, но очень мне не понравился общий вид — ранил мои эстетические чувства (тогда уж в пору делать плоскую крышу). Впрочем, разница составила 5,4%, так что «неприятность эту мы переживём».

Теперь незаметно подкрадываемся к расчётам стропильной системы. Для вычислений потребуется знание величин нагрузок, которые действуют на крышу:

• снеговая нагрузка,
• ветровая нагрузка,
• вес кровельного материала,
• собственный вес стропильной системы.

Киев (и, соответственно, область) находится во II снеговом районе и расчётная величина снеговой нагрузки на горизонтальную поверхность составляет 180 кгс/м². С учётом проектного угла наклона крыши (27°) окончательное значение снеговой нагрузки составляет 126 кгс/м² (поправочный коэффициент 0,7).

Что касается нашего ветрового района (тоже II) , то для него нормативное значение ветровой нагрузки принимается равным 30 кгс/м²

Итого, суммарная климатическая нагрузка составляет 156 кгс/м²

Выбор кровельного материала для покрытия крыши зависит от двух основных факторов: веса (у меня должен быть лёгкий дом) и цены (я строю экономичный дом). Неплохо, если кровельный материал окажется долговечным (реже придётся ремонтировать), прочным (кто ж не хочет крепкую крышу).

	масса (кг/м²)	цена (грн/м²)	долговечность (лет)
Керамическая черепица	>40	160–500	100
Полимерпесчаная черепица	20	70–80	50
Безасбестовый шифер	14–22	54–57	50
Битумная черепица	8–11	80–130	30
Профнастил	5–11	40–70	10
Металлочерепица	5–7	53–65	10
Еврошифер (ондулин, нулин, гутта ондура)	3–4	32	20

По весу несомненным лидером (в смысле малой массы) является ондура (еврошифер нового поколения), привлекательно выглядит и металлочерепица, но она требует более серьёзных мероприятий по звуко– и теплоизоляции, подвержена коррозии, непроста в установке (опасность повреждения наружного покрытия). Профнастил может рассматриваться для покрытия кровли хозяйственных построек и, фактически, не отличается от металлочерепицы по своим эксплуатационным свойствам.

Следующая в числе нетяжёлых — битумная черепица, но лёгкость её мнимая: этот вид кровельного материла требует весьма основательной жёсткой и ровной подложки (например, из ОСП), что добавляет не только веса, но и стоимости (а она и без того немаленькая).

Ещё глаз цепляется за EcoDach — безасбестовый (волокнистоцементный, с содержанием цемента более 90%) шифер, который производится в Ивано–Франковске по европейской технологии. Название говорит само за себя: эко — про экологию, дах — по–украински «крыша». Тяжеловат он, правда, и несколько дороже еврошифера… Зато ветру, может быть, будет труднее сорвать его.

В общем, приму–ка я для расчёта значение 22 кгс/м² — даже если решусь потом на еврошифер, то запас не помешает.

Последний компонент нагрузки — собственный вес стропильной системы. Здесь придётся действовать последовательными приближениями: на данный момент размеры балок не определены (их только предстоит подобрать). Начнём с 80×200×5500 — такого же сечения балки применялись для цокольного перекрытия дома. Весит такая балка 43 кг, то есть при расстоянии между стропилами в 0,47 м на одном метре окажутся две балки (62 кг) и на один квадратный метр придётся максимум 15 кг. Кроме того, поверх стропил (под шифером) будет установлена обрешётка из доски–дюймовки, а это ещё 9 кг на квадратный метр; итого — 67 кгс/м².


Используя собранные исходные данные, я засунул их в простенькую расчётную программульку Стропила 1.0.1. Результат получен отрицательный: однопролётная балка (одна опора на мауэрлате, вторая — на коньковом прогоне) не обеспечивает прочности по прогибу. И это при расстоянии между стропилами всего 470 мм!

Решение пришло при установке дополнительной опоры посредине стропила: балка 50×150×5500 при расстоянии между балками 950 мм обеспечивает 9,3% запаса по прочности и 15% запаса по прогибу. Получилось то, что изображено на правой картинке. Осталось посчитать вес конструкции:

• стропила 50×150×5000: 28 штук, 577 кг,
• мауэрлаты и коньковый прогон 100×150×12050: 3 шт, 290 кг,
• распорки (срединные опоры стропил) 50×150×2500: 20 шт, 206кг,
• центральные внутренние стойки 100×150×2200: 10 шт, 180 кг,
• центральные фронтальные стойки 150×150×2200: 2 шт, 50 кг,
• стойки фронтальных стен чердака 50×150×18700: 2 шт, 150 кг,
• обрешётка 25×120×12000: 64 шт, 1260 кг,
• волокнистроцементный шифер 5,5×12×22: 2 ската, 3300 кг (с учётом 13% запаса на перехлёст листов),
• рубероид 5,5×12×2: 2 ската, 290 кг (с учётом 10% запаса на перекрытие слоёв) — подкладочный слой под шифер (на обрешётку) для гидроизоляции, дополнительной ветроизоляции и для возможного ограждения теплоизоляции на случай, если изначально холодную крышу вдруг потребуется утеплить. Мимоходом узнал много интересного и полезного о рубероидах (евро и неевро) на сайте одного из украинских производителей.

Суммарный вес крыши — 6300 кг. С учётом маловероятной (но полностью неисключаемой) теплоизоляции межстропильных пространств и зашивки их лёгонькими материалами, расчётный вес всей крыши принимается равным 8 тонн. Кстати, если использовать ондуру (еврошифер) вместо ЭкоДаха, но крыша окажется легче на 2 тонны (25%) — «информация к размышлению», как говаривал Ефим Копелян, когда Штирлиц хитро помалкивал.

Но это всё не окончательно: дополнительный расчёт (и проверку моей концепции) произведёт исполнитель работ (по крайней мере, я очень на это надеюсь).

Первым делом — фундамент. У меня роль фундамента будет выполнять армопояс первого этажа (на картинке слева он окрашен в чёрный цвет), поэтому окончательный проект каркаса должен быть готов до начала формирования этого армопояса — чтобы потом не ковырять бетонный пояс, необходимо предусмотреть необходимые закладные детали, на которых будут крепиться лежни второго этажа.

В отношении лежней, верхних обвязок и стоек особо не мудрствовал — принял для расчёта наиболее ходовые и типовые (корректировать, при необходимости, буду в процессе предварительного общения со строителями):

• общая длина лежней 100×150 — 35,17 м и такова же длина верхней обвязки второго этажа, то есть на горизонтальные силовые компоненты каркаса потребуется 70,5 м бруса (общий объём 1 м³, масса 550 кг),
• усиленные вертикальные стойки 150×150 устанавливаются в углах дома и в месте пересечения внутренней несущей стены с наружными стенами — общая длина 18 м (0,4 м³, масса 225 кг),
• вертикальные стойки 50×150×3000 расположены на расстоянии 500 мм друг от друга (за некоторыми исключениями) и требуются в количестве 51 шт — всего 153 м (общий объём 1,15 м³, масса 630 кг),
• доборные детали 50×150 (формирование оконных и дверных проёмов) — общая длина 38 м (0,29 м³, масса 157 кг).

Что касается междуэтажного перекрытия, я решил использовать ранее принятое решение для балок цокольного этажа:

1. двойные балки 2×40×200, каждая здесь и далее длиной 4250 — 25 штук (50 досок),
2. тройные балки 3×40×200 — 5 штук (15 досок),
3. одинарные балки 1×40×200 — 4 штуки.

Таким образом, необходимо 70 досок 40×200×4250, что составит около 2,4 м³ или 1310 кг.

Максимальное расстояние между балками перекрытия (расчётное) равно 600 мм, но практически везде оно оказывается меньшим: основные балки раскладываются по точным расстояниям от несущих стен или над перегородками первого этажа (двойные балки), или под перегородками второго этажа (тройные), а остальные — равномерно распределяются между основными.

Чердачное перекрытие планируется сформировать из балок 50×150×4330, также расположенных на расстоянии до 600 мм друг от друга (в зависимости от расположения балок, к которым крепятся верхние составляющие каркаса перегородок второго этажа). Для этого перекрытия потребуется 37 балок или 1,2 м³ (660 кг).

Стропильная система крыши заслуживает отдельного рассмотрения и ей посвящена другая публикация.
Все дальнейшие работы по обустройству каркаса хотелось бы сделать самостоятельно: бюджет не резиновый, поэтому я уж сам, неспеша. Впрочем, не буду зарекаться: на всё воля Господня…

Роль ветрозащиты, одновременно с дополнительным наружным слоем утепления будут играть листы мягкой ДВП толщиной до 40 мм: и теплоизолятор софтборд — что надо, и от шума защищает, и «дышит» (так и хочется написать «полной грудью»). С прочностью, правда, на сложилось, но это не беда — для этого у нас есть наружная обшивка из доски–дюймовки (можно использовать необрезную).

Конечно, возни с шалёвкой предстоит предостаточно (не в пример ОСП или ЦСП), но зато дух деревянный будет, а духов феноловых, формальдегидных и цементных не будет.

Даже если решу укладывать доску по диагонали (так прочнее, хотя отходов и работы по прирезке больше), дело сто́ит результата.

«Я так думаю» © Мимино.

Для такой конструкции потребуются 140 м² ДВП (840 кг) и 3 м³ доски 25 мм (1660 кг). Уже поверх доски будет устанавливаться обрешётка для декоративной зашивки — сайдинга (бруски 30×40×3200 с шагом 600 мм) и, собственно, имитация бруса (35×150). И хотя зашивка сайдингом видится в довольно туманном (потому что далёком) будущем, вес конструкции необходимо учитывать уже сегодня. Итак, бруска потребуется 80 шт (вес — 170 кг) и, ранее посчитанные для ДВП, 140 м² общей площади зашиваемой поверхности (вес составит 2700 кг).

Изнутри между стойками каркаса крепятся листы крафт–бумаги, а образовавшиеся полости заполняются утеплителем — конечно же, эковатой (расчётное количество, при рекомендуемой плотности 65 кг/м³, составит 1050 кг). На рисунке справа крафт–бумага не показана. Не показана также внутренняя зашивка, аналогичная внешней — также выполненная из дюймовки (ещё 1660 кг). Завершающий слой стенного «пирога» (внутренний), как и положено серьёзному торту, состоит из отделочного слоя: СМЛ (для санузла) и ГКЛ (для всех остальных помещений).

Ещё необходимо учесть двустороннюю зашивку шалёвкой центральной несущей стены (зашиваемая площадь составляет 19,5 квадратных метров с одной стороны, то есть всего 39 м²). Софтборд внутри дома особого смысла не имеет, а вот доски потребуется около 1 м³ (550 кг).

Таким образом, с учётом обустройства внутренней стены, потребуется парочка магнезитовых листов (6 м², весом около 70 кг) и 75 штук ГКЛ (2100 кг)

В завершение базового цикла сооружения второго этажа окончательно формируются перекрытия — междуэтажное и чердачное, — но это уже совсем другие истории. А ещё будут устанавливаться внутренние стены, окна, двери, унитаз, душевая кабина и раковина, тёплый пол и батареи отопления, развешиваться шторы, вкручиваться лампочки в светильники, монтироваться корпусная или встроенная мебель, застилаться кровати цветастым постельным бельём…