Популярность ломаных крыш обусловлена экономичностью строительства и возможностью рационально применить чердачное пространство. Именно они используются для организации утепленных и неутепленных мансард. Технология сооружения кровельных конструкций с переменным углом наклона скатов отличается от традиционной двухскатной схемы.
Потому желающим обзавестись мансардным этажом и успешно проявить себя на поприще кровельщика необходимо знать, как устроена стропильная система ломаной крыши и каким образом вычисляются размеры материалов для ее сооружения.
Самый яркий и выразительный представитель класса ломаных крыш – пятиугольная конструкция с явной разницей в углах наклона скатов. Даже не углубляясь в специфику ее сооружения, можно понять, что устроена она из двух водруженных друг на дружку ярусов. В нижнем солидном ярусе располагается мансарда, подарившая второе название ломаным крышам. Менее объемный ярус-верхушка, венчающий нижнюю часть, определяет форму конструкции в районе конька.
Кратко о специфике стропильной конструкции
Стропильный каркас для обеих частей мансардной крыши сооружают по правилам, которые диктует обычная . Нижнюю часть каркаса ломаной крыши строят путем установки наслонных стропильных ног. В устройстве верхней части могут использоваться как наслонные, так и висячие стропилины. Низ наслонных стропилин имеет право опираться на мауэрлат или на балки перекрытия. Опорой для верха чаще всего служит деревянная рама, одновременно играющая роль каркаса одной из стенок мансарды. В устройстве верхнего яруса ориентируются в основном на удобство работы для исполнителя.
По традиции угол наклона скатов нижней части ломаной крыши значительно круче, чем верхней. Они-то и создают излом – наглядный показатель применения ломаной технологии в строительстве крыши. Однако крутизна верхней и нижней частей скатов может быть равной, из-за чего ломаная конструкция будет выглядеть, как обычная двускатная. Но стоят ее стандартным для ломаных крыш методом, потому что каркас нижнего яруса обязан обеспечить возможность организации эксплуатируемого пространства. Т.е. стропильная система должна обладать необходимыми элементами с заданной несущей способностью для устройства стен и потолка утепленной или холодной мансарды.
Виды нагрузок и их совокупность
Мудреные формулы, согласно которым производится расчет стропильной системы ломаной крыши проектировщиками строительных предприятий, мы приводить не будем. Строители их знают и без нас. Тем, кто решил соорудить одну-две крыши на загородном участке, столь фундаментальные сведения вовсе не нужны. В интернете предостаточно программ, совершающих за пару секунд сложные математические операции по вычислению сечения стропил, опор и балок. Лучше разберем, какие данные потребуются для ввода в программу, а также какие виды нагрузок на перекрытие, стропила верхнего и нижнего яруса следует учесть.
Саму программу качайте здесь – (для работы нужен только Excel). Дальше мы будем приводить примеры работы конкретно с ней.
Зачем нужны пределы
На каждый элемент стропильной системы ломаной крыши будут действовать различные виды нагрузок. Сумма нагрузок не должна приводить к деформациям и повреждениям, требующим обязательного ремонта. Несущие конструкции по правилам рассчитываются с учетом двух предельных значений, это:
- Предельная прочность – состояние, превышение которого приводит к разрушению строительной конструкции, к потере выносливости или устойчивости.
- Предельная деформация – состояние, превышение которого приводит к недопустимым прогибам, в результате которых не только изменяется геометрия сооружения, но нарушаются узловые сочленения.
По обоим видам указанных предельных состояний проектировщиками производятся вычисления. Самостоятельному кровельщику эти тонкости не слишком нужны. В имеющихся в интернете расчетных программах с заложенными в них формулами уже учтены пределы. Они введены в расчетный алгоритм в виде сигнальных значений типа:
- Н тр. прочность – размер элемента стропильной системы, уменьшение которого приведет к состоянию потери прочности.
- Н тр. прогиб – размер элемента, уменьшение которого повлечет угрожающую деформацию.
Обращаясь к автоматической вычислительной помощи, на подобные значения необходимо обращать пристальное внимание. Это предельный минимум, указывающий на то, что реальные проектные значения должны быть больше.
В списке нагрузок, действующих на кровлю, значатся вес зимних осадков, сила ветра, собственная масса, вес мебели и людей, эксплуатирующих мансарду. Нагрузки могут действовать одновременно, поочередно или в любом сочетании типа снег + мебель + человек; снег + ветер и т.д. Расчеты проводят по максимуму в стремлении предусмотреть вероятность воздействия наибольшей нагрузки.
Как определить вес снегового покрова
Для определения веса снегового покрова особых познаний не нужно. Выполняется оно путем выяснения принадлежности площадки строительства к конкретному «снежному региону». Нашли на карте регион с присвоенной ему цифрой, затем посмотрели в табличке, сколько снега будет давить на горизонтальную поверхность.
Для стропилин верхнего и нижнего яруса ломаной крыши показатели веса снега будут различными. Скаты ломаной крыши в большинстве случаев неравнозначны по углу наклона. У твердых осадков больше возможности задержаться и полежать на близкой к пологой верхушке, чем на крутых скатах нижней части. Следует учесть, что на скатах крутизной до 30º вес снега принимают равным единице среднестатистического значения, принятого в регионе на основании многолетних наблюдений метеослужбы. Считается, что на скатах крутизной 60º и более снег не задерживается совсем, т.е. равен нулю. Значение веса снега в интервале между указанными наклонами находят методом интерполяции. Например, если угол наклона 45º, то табличный показатель следует умножать на коэффициент 0,5, для 50º на 0,33 и т.д.
Как найти ветровую нагрузку
Ветровая нагрузка нужна для расчетов устойчивости стропильной системы. Для ее определения опять же используем карту районирования, но уже составленную по значениям давления ветра. Этот показатель необходим для стропильных ног обоих ярусов крыши, потому что пологую часть порывистый ветер способен сорвать и унести, а крутую банально опрокинуть. Определенные по карте сведения о силе ветра корректируют посредством умножения на коэффициент, разработанный для разных типов местности.
В регионах с высокой ветровой нагрузкой увеличивается частота крепления стропильных ног к стенам, т.е. они крепятся проволочными скрутками чаще, чем через одну. Для устойчивости увеличивается количество ветровых связей – подкосов, опор, досок или реек, прибитых к трем и более стропилинам. Их вес необходимо учитывать при расчете общего веса кровельной конструкции.
Нагрузка от массы кровли
Вес кровли – сборная характеристика с индивидуальными параметрами. По сути, это масса кровельного пирога конкретной утепленной или холодной конструкции с определенным видом покрытия и устроенной специально под покрытие сплошной либо разреженной обрешеткой. Рассчитывается она на метр кровельной площади.
Усредненные значения веса покрытий можно найти по табличке. Нужно учесть, что при использовании рельефных кровельных материалов вес снегового покрова следует увеличить на 10%. К примеру, если производится или профнастила с крупной волной, следует помнить, что снеговой покров в углублениях может скапливаться и долго лежать.
Вес обрешетки зависит от вида покрытия. Устройство мягкой кровли требует сплошного настила из доски, листов влагостойкой фанеры или плит ОСП. Профилированную жесть, шифер, глиняную черепицу монтируют на установленные с определенным шагом бруски. Вес обрешетки увеличится за счет установки диагональных ветровых связей в регионах с высокой ветровой нагрузкой. Массу утепления и самой стропильной системы с подкосами, опорами, прогонами и прочими элементами также рассчитывают в индивидуальном порядке.
Для предварительных расчетов есть ориентировочные усредненные показатели:
- вес деревянной обрешетки от 10 до 12 кг/м²;
- вес наслонных стропильных ног с прогоном от 5 до 10 кг/м²;
- вес висячих ног стропильной фермы от 10 до 15 кг/м².
Вычисленные с помощью программ показания не слишком сильно должны отличаться от приведенных цифр. Для утепленных мансард список нагрузок следует пополнить весом обшивки. В случае применения утеплителя с коэффициентом теплопроводности мало отличающимся от 0, 04 Вт/м×°С, его массой разрешается пренебречь.
Мы показали, где и как найти значения для ввода в расчетные системы. Все остальные сведения для математического определения сечения стропильных ног, балок, опор вводятся согласно проектным данным. В случае если расчетная система предупреждает о том, что «условие не выполнено» или не обеспечена несущая способность, размеры элементов следует увеличить.
Сооружение ломаной стропильной системы
Перед тем, как приступить к устройству стропильной системы для будущей ломаной крыши, надо сделать проект и произвести расчеты элементов конструкции. Будем считать, что этап проектирования пройден.
Рассмотрим один из типичных примеров сооружения мансарды с двумя ярусами наслонных стропилин, водруженными над кирпичной коробкой. Крепить стропильную систему будем к мауэрлату – деревянной раме из бруса 150×200мм, уложенной заподлицо с внутренним периметром стен. Вдоль наружного края коробки уложен ряд кирпичей, маскирующих мауэрлат и снимающий часть распорной нагрузки. Верхняя плоскость мауэрлата должна быть выше кирпичной обвязки на 2-3 см.
Установка балок перекрытия
Сооружение перекрытия начинаем с установки крайних балок, выносá которых определяют ширину карнизных свесов. Далее по натянутой между крайними балками шнурке устанавливаем промежуточные элементы с шагом, равным расстоянию между стропильными ногами. Для утепленных крыш шаг рекомендовано сделать равным ширине плиты теплоизоляции, чтобы утеплитель плотной сидел в предназначенном для него межстропильном пространстве. Для неутепленных конструкций шаг рассчитывается так, чтобы поместилось цельное количество стропильных ферм с одинаковыми расстояниями между ними.
Размер бруса для сооружения перекрытия 100×200мм. При укладке балок выравниваем их верхнюю плоскость, если не получается выставить в строго горизонт. Выравнивание производим путем подтески мауэрлата или подкладки щепы под балку. После крепления балок к мауэрлату крепим к их торцу короткий брус, так, чтобы они сформировали плоскость для торцовых карнизных свесов. Шаг между короткими балками не имеет значения, может быть 1м или около того.
Строительство стенок мансарды
Отмечаем на устроенном перекрытии линии расположения ряда опор для стропильных ног нижнего яруса. Одновременно с опорной функцией они играют роль каркаса для стенок мансарды.
Действуем следующим образом:
- Устанавливаем угловые опоры, для изготовления которых используем брус 100×150мм длиной на 10см больше, чем чистовая высота мансардного потолка. Выверяем вертикальность опор отвесом, крепить будем только после того, как убедимся в безупречности установки. Для устойчивости фиксируем их положение временными раскосами. По аналогии монтируем опоры посередине фронтонных стенок.
- Угловые опоры соединяем шнуркой, чтобы обозначить место установки промежуточных стоек. Для изготовления промежуточных опор подойдет материал 50×150мм с равной угловым опорам высотой.
- Поверх двух рядов опор укладываем прогоны, изготовленные из доски 50×150мм. Временные распорки более не понадобятся, построенные стенки будущей мансарды устойчивы и без них.
- На прогоны ребром устанавливаем доску, она сформирует потолочное перекрытие мансарды.
- Поверх потолка строящейся мансарды укладываем доску 25×150мм. Ее не нужно устанавливать по оси строения. Лучше проложить параллельно, отступив от оси 20-30см.
Результат приложенных усилий – готовый каркас мансарды и опоры для установки верхнего яруса стропильных ног.
Монтаж стропилин нижнего яруса
Стропилины нижнего яруса ломаной крыши изготавливаются и устанавливаются стандартным наслонным методом:
- Доску 25×150мм необходимой длины прикладываем к торцу сооружаемой конструкции и карандашом по факту отмечаем линии верхнего и нижнего запила. Это шаблон, который можно применять для изготовления всех стропилин нижнего яруса, если отклонений в геометрии стропильной системы нет.
- Если есть сомнения в безупречности предшествующей работы, устанавливаем только крайние ноги и натягиваем между ними шнурку. По шаблону на остальных стропилинах делаем только верхний запил. Нижнюю линию отмечать будем по факту, совмещая верхнюю плоскость заготовки со шнуровым ориентиром.
- Устанавливаем стропильные ноги. Крепим их к балкам перекрытия скобами или металлическими уголками, а вверху к прогонам двумя-тремя гвоздями.
Бывает, что для перекрытия нижнего ската по всей длине, одной доски не хватает. В подобных ситуациях стропилину монтируют из двух коротких досок, сшитых обрезком материала аналогичного сечения длиной от 1м и более. Правда, желательно все же заказать пиломатериалы необходимой длины, чтобы не ослаблять конструкцию сшитыми участками.
Установка стропильных ног верхних скатов
Для изготовления и установки верхних стропилин сначала надо отметить центральную ось. Для этого обрезок дюймовки следует прибить к крайней потолочной доске мансарды строго вертикально. Одно из ребер обрезка должно в точности совпадать с обозначенной на схеме центральной оси стропильной системы ломаной крыши, далее:
- Примеряем к торцу дюймовку для производства шаблона и отмечаем на ней линии запилов, верхнюю из которых проводим прямо вдоль обозначенной обрезком оси.
- Изготавливаем по шаблону пару стропильных ног верхних скатов. Если не сомневаемся в геометрии сооруженного каркаса, делаем сразу несколько заготовок. В противном случае поступаем так же, как и с нижними собратьями.
- Устанавливаем первую пару стропилин, призвав к содействию две пары рабочих рук. В одиночку с установкой не справиться, верхней опоры ведь у них нет. Чтобы только что водруженная стропильная ферма не упала, подпираем ее подкосом.
- Монтируем остальные стропильные фермы верхнего яруса. Подпираем их подкосами через 3-4 штуки. Угол наклона подкосов должен быть более 45º. Направление их наклона следует чередовать.
Заметьте, для того чтобы предотвратить растяжение и прогиб потолочных досок мансарды, каждую верхнюю стропильную ферму необходимо оснастить подвеской из доски примерно 25×150мм.
Со спецификой узловых соединений стропильной системы крыши ломаного типа ознакомит фото подборка:
Обшивка фронтонов и сооружение обрешетки
Вдоль линии конька и линий перелома скатов обрешетку делают сплошной, независимо от запроектированного типа и шага ее установки. Поперек направления стропильных ног прибиваются две доски с зазором 2-3мм между ними. Аналогичный сплошной настил устраивается в ендовах, если они имеются, вокруг мансардных окон и отверстий для проходки дымоходной трубы. В случае применения мягких разновидностей кровельных покрытий обрешетка устраивается сплошная по всей площади скатов.
Если толщина утеплителя равна или больше ширины стропилины, вперед обрешетки устраивается контробрешетка, сооружаемая путем установки дистанционного бруска. Необходим он для формирования зазора между гидроизоляцией и кровельным материалом. Прибивают дистанционный брусок с наружной стороны системы к ребру стропилины. Если толщина плит теплоизоляции позволяет оставить вентиляционный зазор без дистанционных ухищрений, в установке дистанционного бруска необходимости нет. Не нужен он также в строительстве неутепленной крыши.
По завершении работ по устройству стропильной системы обшиваются карнизы, фронтонные стенки, именуемые в деревянном домостроении щипцами. Обустраиваются прилегающие к фронтонным стенкам короткие свесы, после чего наступает время укладки кровельного покрытия.
Видео подборка для самостоятельных строителей
Желающим наглядно представить процесс сооружения ломаной крыши в помощь три ролика с пошаговым производством работ:
Рассмотреть в рамках одной статьи все варианты сооружения стропильных конструкций для ломаных крыш невозможно. Различаются типы кровли, архитектурные параметры, регионы. Есть немало нюансов, применяемых в конкретных условиях строительства. Однако приведенные нами примеры отлично демонстрируют общий технологический принцип. Эти сведения о правилах расчета и схемах строительства должны помочь и домашним мастерам, и хозяевам, контролирующим работу наемной бригады. Ваши вопросы, если таковые будут, оставляйте в комментариях.
1.
2.
3.
4.
Самым популярным проектом строительства частного дома в сельской местности считается строение, имеющее размеры 6 на 6 метров и 3 окна по фасаду. Поэтому для дополнительного увеличения жилой или хозяйственной площади владельцами выбирается
Мансардная ломаная двухскатная крыша своими руками, как на фото.
Такой вид кровли имеет стропильную конструкцию, позволяющую возводить в мансардном помещении вертикальные стены и обустраивать горизонтальный потолок. В свободном боковом пространстве делают встроенные шкафы или оборудуют ниши под хранение различных вещей. Над потолком мансардного этажа обычно оставляют небольшой проветриваемый чердак.
Нижние стропила ломаной крыши
Когда строится двускатная ломаная крыша своими руками, стропильную систему можно выполнить из наслонных и висячих элементов, или только из наслонных. Если представить в виде геометрических фигур, то это будет 3 треугольника. Два из них находятся по бокам помещения, а один - над его потолком.
Боковые скаты на крышах ломаной формы делают с большим уклоном, поэтому на них не задерживается снежная масса. При строительстве домов в районах с незначительным количеством осадков в холодные месяцы, когда выполняют , снежную нагрузку не учитывают (прочитайте: " "). Что касается ветровых показателей, то их непременно включают. Не следует забывать о нагрузке на стены здания и фундамент, так как боковые являются несущим каркасом для стен чердачного помещения.
Конструкция ломаной крыши предусматривает использование для боковых скатов наслонных стропил, опирающихся на мауэрлат и прогоны. Монтируют прогоны на стойки, которые упираются в балки перекрытия потолка основного помещения дома (прочитайте: " "). Для обеспечения дополнительной устойчивости стоек используют схватки, связывающих их со стропилами, а тем в свою очередь надежность придают подкосы, которые упираются в низ стоек. Благодаря этому разгружают боковые прогоны, являющиеся для верхних стропил опорными.
Если создается двухскатная ломаная крыша, чтобы выполнить нижнее крепление стропильных ног, используют скользячки или ползун. Когда потолочные балки изготавливают из пиломатериалов, требуется для них сделать расчет на сосредоточенную нагрузку (прочитайте: " "). В том случае, если перекрытия железобетонные, вычисления не производят. При использовании железобетонных плит на гидроизоляционный материал под стойки помещают лежень, его располагают в строго горизонтальном положении при помощи деревянных подкладок или кирпичных столбиков.
Верхние стропила ломаной крыши
Поможет разобраться с тем, как строится ломаная крыша чертеж, который выполняют при разработке проекта дома. Верхний треугольник, образованный стропильной конструкцией, при строительстве мансардной кровли в отличие от двух боковых треугольников изготавливают из наслонных стропил, также можно использовать висячие (прочитайте также: " "). Когда предполагается задействовать висячие стропила, тогда для компенсации изгибающих напряжений потребуется монтаж дополнительной подвески. Такое напряжение создается в затяжке.
Стропильные висячие фермы создают конек при помощи жесткого соединения стропильных ног без применения конькового прогона. Для равномерного распределения нагрузки используют подкосы и ригель.
Когда задействуют наслонные стропила, верхний треугольник имеет совершенно другое устройство. Затяжки в таком случае выполняют функции потолочных балок, а в них упираются стойки, необходимые для конькового прогона. Для этого используют древесные материалы, имеющие большое сечение. Также потребуется строительство солидной потолочной конструкции. Как утверждают специалисты, в домах, на которых планируется двускатная ломаная крыша, желательно строить стропильные системы путем совмещения нижних наслонных и верхних висячих стропил.
Строительство ломаной крыши
Работу по созданию ломаной кровли выполняют в такой последовательности:
Порядок расчета кровельного пирога
В качестве примера проведения расчета кровельного пирога взят монтаж ломаной крыши с использованием металлочерепицы.
Необходимы следующие материалы:
- гидроизоляционный;
- теплоизоляционный;
- пароизоляционный;
- кровельные;
- крепежные детали;
- доборные элементы;
- водосточные изделия.
Для пароизоляции планируется использовать Изоспан В, стандартно его рулон имеет ширину 160 сантиметров. Согласно инструкции производителя, размер нахлеста должен составлять минимум 10 сантиметров, отсюда рабочая ширина равна 150 сантиметрам. С учетом стандартных размеров рулона получается 70 «квадратов» материала. После этого площадь кровельной поверхности делят на площадь рулона и определяют их необходимое количество.
Материал для выполнения гидроизоляции, когда строится двухскатная или односкатная ломаная крыша, рассчитывается аналогично.
Утепляться одно- или двухскатная ломаная крыша может одним из двух способов: материал укладывают либо на всю ее поверхность или только на стены и потолок мансардного помещения. Второй способ по стоимости дешевле, но поскольку утеплитель помещают между стропил, разрыв слоя материала способствует образованию мостиков холода. При выборе плиточного «Эковер Лайт 35», имеющего толщину 5 сантиметров, ширину 60 сантиметров и длину 1 метр, нужно разделить площадь поверхности кровли на площадь одного листа и полученный результат умножить на 3, поскольку толщина слоя утеплителя должна составлять не меньше 15 сантиметров.
Чтобы произвести расчет листов согласно длине, учитывают, что длина картины (максимальная) составляет 6,1 метра, стандартно длина листа равна 2,95 и 2,25 метра, нахлест по торцу – 15 сантиметров, на свес надо добавить 7 сантиметров. С учетом того, что высота бокового прогона обычно соответствует высоте комнаты в 2,5 метра, то желательно использовать листы, имеющие длину 2,95 метра.
Ломаная крыша, по сути, это разновидность скатной кровли. Её выбирают, когда хотят получить дополнительное свободное пространство на мансардном этаже или кому-то такие конструкции больше по душе, чем обычные двускатные, трёхскатные, четырёхскатные. Обустройство ломаной крыши - нелёгкий процесс, но с лихвой окупается красивым внешним видом, повышенными функциональными возможностями и уютной комнатой, пригодной для жилья. Рассмотрим подробно строение ломаной крыши и как её сделать самостоятельно.
Что представляет собой ломаная крыша
Название ломаная крыша получила благодаря своей форме. Она имеет большое число линий с изломами и пятиугольную (а не треугольную, как у классических скатных) проекцию фронтона здания. Многие застройщики намеренно выбирают её ради формы, поскольку дом с ломаной крышей смотрится добротно, солидно, а с помощью доборных элементов, да ещё контрастных тону основной отделки крыши и фасада, можно получить настоящий шедевр.
Коттедж с ломаной крышей выглядит необычно и оригинально
Но по большей части она идеально подходит, когда желаемый размер мансарды не вписывается в обычную скатную крышу, которая не обеспечивает достаточную высоту чердачного помещения для комфортного там пребывания. Ломаная же конструкция благодаря перелому ската существенно уменьшает «мёртвые зоны» - неподходящее для обитания пространство.
Кстати, не всегда крышу с изломом выбирают для обустройства именно жилой комнаты. Это могут быть и «холодные» помещения - винный погребок для виноделов, тренажёрный зал для любителей спорта.
Для винного хранилища подходит любое помещение в доме - подвал, чердак, кладовка - главное обеспечить нужные климатические условия для хранения вина В мансарде можно устроить гардеробную или просто чуланчик для хозяйственных нужд, оборудованный различными шкафчиками и полочками.
Небольшая гардеробная на чердаке - яркий пример того, как можно практично использовать все квадратные метры собственного жилья Вариантов ломаных крыш много:
- Односкатные - самая простая конструкция, которую с лёгкостью можно сделать самостоятельно.
Односкатная мансардная крыша с небольшим изломом ската - стильная и простая конструкция - Двускатные - дают возможность обустроить большое чердачное помещение.
Обтекаемая форма делает двускатную ломаную крышу устойчивой к порывам ветра и снеговым заносам - Трёхскатные - издавна известные на Руси и популярные сегодня.
Эстетика трёхскатной ломаной крыши с одной стороны ненавязчивая, а с другой - обладает несомненной привлекательностью - Четырёхскатные - сложные в постройке, но красивые внешне и лёгкие, благодаря особенностям конструкции. Это позволяет обустроить большое чердачное помещение, не нагружая излишне фундамент. Поэтому четырёхскатные ломаные крыши весьма востребованы в частном домостроении.
Четырёхскатные ломаные конструкции востребованы в частном строительстве - Вальмовые, шатровые ломаные, щипцовые, комбинированные и т. д.
Вальмовая ломаная крыша имеет сложную конструкцию и повышенную стоимость, но обеспечивает рациональное использование свободного пространства на чердачном этаже
То есть излом крыши, позволяющий увеличить чердачное пространство, применяется почти везде. По мнению строителей - если что-то можно нарисовать, значит, это можно и построить. Так-то оно так, но важно рассчитать смету заранее, чтобы впоследствии не получилось «я его слепила из того, что было».
Специфика строения ломаной крыши
Наличие особой стропильной системы из довольно внушительных элементов отличает возведение ломаной крыши от строительства типичной скатной. Однако не стоит этого опасаться. Крыши с изломом не так уж и сложны в установке, как это может показаться изначально. Их вполне реально сделать самостоятельно.
Главное преимущество ломаных крыш в том, что, несмотря на впечатляющие величины опор, большинство стропильных систем монтируются по модульной схеме. Многие составляющие собирают на земле и уже готовые поднимают наверх. Поэтому тяжёлая строительная техника не понадобится. Стойки и стропила в местах переломов обрезаны под определённым уклоном. Вся стропильная система закрепляется особыми соединениями.
Стропила ломаной крыши монтируются по схеме Лучшая ширина строения для обустройства ломаной крыши - 6 м. При большей ширине пролётов целесообразно использовать другие технологии, поскольку способность стропил ломаной крыши выдерживать усиленную нагрузку значительно сокращается. Если ширина дома меньше, тогда балки подстропильные и усилительные потолочные будут опираться на мауэрлат из бруса сечением 90х140 мм.
Основой ломаной крыши являются либо несущие стены, либо стропильная система из висячих стропил и наслонных, которую лучше делать деревянной, чтобы не утяжелять конструкцию. Использование металла и железобетонных изделий нежелательно. Доска должна быть толстой, не менее 50 мм в поперечном сечении, до 18% влажности, обработанная олифой. Чаще используют для создания несущей конструкции ломаной крыши хвойные породы древесины, как недорогие.
Характерной особенностью крыш с изломом является разбивка ската на две части, каждая из которых (верхняя или нижняя) монтируется под своим углом - верхние части обычно 15–30°, нижние 60–70°. Собирается изломанная конструкция с помощью кронштейнов. Их количество и места установки зависят от типа и площади крыши. От этого зависят и элементы конструкции, тем не менее в основных видах обязательно присущи:
Созданная правильно конструкция крыши с изломом в готовом виде состоит из:
- отделочного материала, гипсокартона, паро-, тепло- и гидроизоляционного слоя;
- обрешётки, контробрешётки и кровельного настила.
Расчёт ломаной кровли
Расчёт выполняется с учётом вида основного покрытия кровли, а также углов наклона стропил. Высчитать необходимый объём укрывного материала на ломаную крышу просто:
- замеряют длину и ширину скатов, перемножают, получают площадь каждого ската;
- суммируют обсчитанные площади и полученный результат делят на площадь кровельного настила (листы металлочерепицы, ондулин и прочее) + 10–15% на нахлест и запас.
Аналогично рассчитываются изоляционные материалы.
Перед тем как обсчитать стропильную систему, нужно составить план дома и посмотреть карты снеговых нагрузок и ветровых нагрузок по областям. Тот, кто знаком с ArchiCad или SolidWorks и знает азы строительства, может создать проект крыши своего дома в этих программах, где все элементы имеют вес и размер. На основании чего можно сразу же составить смету и узнать, какие предстоят затраты на обустройство выбранной крыши.
Видео: стропильная система крыши, проектирование в ArchiCad и в SolidWorks
Рисуем на клетчатом листочке эскиз дома, где отображаем особенности стропильной системы ломаной крыши - форма, ширина стены, углы наклона скатов и т. д. Возьмём за пример эскиз с фотографии.
При составлении схемы дома необходимо соблюдать пропорции Отправные данные: ширина стены, на которой сформирован торец крыши (В д) 6,4 м, строится, например, в Тюмени, высота коробки по эскизу 2,3 м, расстояние от перекрытия до конька крыши 3,5 м, углы скатов - угол а 60° между перекрытием и скатом и угол б в месте излома скатов 30°, желаемая высота помещения (Н м) 2,5 м, выноса балок перекрытия за пределы стены (В в) нет, шаг стропил примем равным 0,6 м.
Находим на карте месторасположение строительства и узнаём величину снеговых нагрузок для данной местности. При этом если строительство ведётся на границе регионов, то предпочитают большее значение. В нашем примере снеговая нагрузка (Тюмень) равна 180 кг/м².
Величина снеговых нагрузок определяется в зависимости от местности Определяем значение мощности ветров по карте ветровых нагрузок и умножаем на поправочный коэффициент (k) из представленной ниже таблицы, поскольку здесь имеют значение тип местности и высота будущего строения. В нашем примере ветровая нагрузка для Тюмени равна 24 кг/м², k 0,65 (колонка «Б»). Итого получаем 24 х 0,65 = 15,6 кг/м².
По карте ветровых нагрузок определяется мощность ветра по всем регионам Таблица: коэффициент (k) для типов местности
Если дом строится в городской черте, но возле моря, то берут значение колонки «А».
В нашем примере взято значение колонки «Б» - высота дома свыше 5 м и строится он в городской черте (Тюмень) в коттеджном посёлке, где нет высотных домов.
Видео: ломаная крыша с мансардой, часть 1 - расчётная схема, нагрузки, РСУ
Проводим расчёты.
- Рассчитываем зависимость ширины мансарды от крутизны мансардного ската (угол а) по законам геометрии - В м = В д – {2 х (Н м: tq а)} = 6,4 — {2 х (2,5: tq 60°)}= 3,51 м. Расчёт произведён без выноса балок, когда стропила опираются на мауэрлат. С выносом балок перекрытия наружу, допустим, на 0,5 м, ширина мансардного помещения увеличится до 4,01 м. Отсюда вывод - чем больше вынос балок перекрытия, тем шире можно сделать помещение мансарды.
- Рассчитываем общую высоту крыши: Н м + Н к (высота конькового треугольника), где Н к = 0,5 х В м х tq б = 2,5 м + (0,5 х 3,51 х tq 30°) = 2,5 м + 1,01 м = 3,51 м.
- Рассчитываем длину стропильных ног: для расчёта нижних стропильных ног Н м: sin угла а = 2,5: sin 60° = 2,89 м длина стропильной ноги; для расчёта конькового стропила Н к: sin угла б = 1,01: sin 30° = 2,02 м. Если конструкция формируется с вынесением балок перекрытия, т. е. свес крыши образуется за счёт выноса, то на этом расчёты стропильных ног закончены. Если же выноса балок нет, тогда потребуется удлинение стропил, значит, нужно провести дополнительный расчёт.
- Рассчитываем удлинение стропил - рабочую длину кобылки - на планируемую величину карнизного свеса по формуле - желаемая длина карнизного свеса (k): cos угла а = 0,5 м, к примеру: cos 60° = 1 м.
- Узнаём уклон скатов и величину нагрузки на стропила, ориентируясь по таблице «Рекомендуемые уклоны скатных крыш», расположенной ниже.
- Рассчитываем нагрузку на стропила. Для этого воспользуемся исходными и расчётными данными. Нагрузка за счёт уклона ската (например, металлочерепичной кровли) + снеговая нагрузка, согласно карте снеговых нагрузок + ветровая нагрузка (определена по карте с корректировкой на коэффициент). Итого: 5 кг/м² + 180 кг/м² + 15,6 кг/м² = 200,6 кг/м² х заданный шаг установки стропил (у нас 0,6 м) ≈ 110 кг/погонный метр.
Зная величину нагрузки можно правильно выбрать сечение стропильного пиломатериала.
Таблица: взаимосвязь нагрузки и толщины бруса для стропильной системы
Примечание: при выборе нагрузки округляем в большую сторону.
Видео: ломаная крыша с мансардой, часть 2 - расчёт в Scad, подбор сечений кровельных элементов
При закупке пиломатериала нужно учитывать утеплитель, а также вентиляционный зазор и паронепроницаемый слой кровельного «пирога» (что составляет 20–30 мм).
Расчёт ломаной кровли объёмный, но несложный. Его под силу сделать самостоятельно вручную или с помощью расчётной программы Scad. Можно также воспользоваться онлайн-калькулятором расчёта стропильной системы на строительных сайтах, где нужно ввести запрашиваемые данные и получить готовый расчёт.
Видео: ломаная крыша с мансардой, часть 3 - конструктив и планировка
Проекты домов с разными видами ломаных крыш
Благодаря конструктивным особенностям, ломаные крыши различаются по внешнему виду:
- с опорой нижних стропил на мауэрлат;
- с выносом нижней части наслонных стропил за пределы стены;
- с использованием только наслонных стропил.
В зависимости от особенностей стропильной системы ломаные крыши имеют разный вид В первом варианте балки перекрытия устанавливают так, чтобы они слегка не доходили до стен нижнего этажа. Нижняя часть скатов состоит из наслонных стропил и крепится к стенам постройки с помощью мауэрлата. Из вертикальных элементов (стоек) делают каркас чердачного помещения. Получаются составные элементы кровли в виде треугольников вдоль стен, соединённых между собой схватками. И уже к ним присоединяют верхние части скатов из опирающихся на затяжку висячих стропил.
Во втором варианте нижние края стропил выводят наружу за пределы дома, что даёт возможность увеличить размеры мансарды. И чем больше вынос, как уже говорилось выше, тем шире можно сделать помещение под крышей. Опорой для стропил в таком случае является не мауэрлат, а балки перекрытия, которые удерживаются мауэрлатом. Поддерживаются стропила подкосами. Стойки заглублены в перекрытия, но не больше чем на 1/3 толщины.
В третьем варианте нет висячих стропил. Верхние скаты состоят тоже из наслонных, опорой для которых являются затяжки.
Конструкция кровли без вертикальных элементов
Имеются также иные версии ломаной кровли, одна из которых довольно интересная - в такой конфигурации отсутствуют вертикальные стойки, а стропила все одной длины. Внешне крыша напоминает восьмигранник. Потолок подкровельного помещения будет в виде четырёхгранного свода.
Ключевой особенностью такого устройства является усиление несущей способности стропил, для чего на каждом из них в месте излома закрепляют по 2 металлические пластины (толщина металла 3 мм) с обеих сторон. Кроме этого, в верхней части конструкции устанавливают ригели, благодаря чему дополнительно снимается нагрузка с более плоской части ломаной кровли. Такое решение даёт возможность усилить стропила, перераспределить нагрузку несущих элементов, убрать стойки и за счёт этого значительно расширить помещение.
Ломаная кровля с мансардой
Домов с мансардой великое множество, поскольку это:
- привлекательный силуэт крыши, а вместе с ней и всего дома;
- увеличение полезной площади через рациональное использование имеющейся;
- быстрое возведение и небольшие затраты.
Конструкция с ломаной мансардной крышей вальмового типа позволяет максимально эффективно использовать внутреннее пространство мансарды Особенно необычно смотрятся мансардные дома с ломаной кровлей, где один скат с изломом, а другой прямой. Используется такой архитектурный приём, когда задумана по проекту асимметрия фронтона и нужно сдвинуть помещение мансарды к одной или другой стене. Внешне такой дом выглядит стильно. На асимметричной крыше легко устанавливать солнечные батареи, климатические или отопительные системы и прочее технологическое оборудование.
Ломаная крыша чудесно сочетается с разными футуристическими формами, в том числе и асимметрией Ломаная крыша своими руками: пошаговая инструкция
Перед монтажом кровли обрабатывают все деревянные элементы антисептиками, антипиренами и пропитками от гниения. Запасаются основным кровельным материалом, изоляционными и металлическими крепежами для фиксации стропил к мауэрлату.
Конечно же, это не единственная технология обустройства ломаной крыши. Есть ряд других, и выбор зависит от многих факторов - используемого материала, планировки, вида крыши, условий для проведения монтажных работ и т. д.
Видео: ломаная мансардная стропильная система
Установка стропильной системы самостоятельно
Монтаж ломаной крыши удобен тем, что позволяет, как уже писали выше, собирать многие элементы конструкции на земле.
Выровнять все элементы стропильной системы по натянутому шнуру сможет только опытный кровельщик. Даже минимальное отклонение (в 0,5–1 см, например) приведёт к тому, что крыша будет «гулять». А это недопустимо, тем более, когда речь идёт об обустройстве жилого помещения под кровлей.
Видео: простой совет - как установить стропильные ноги ровно и в одной плоскости
Оформление ломаной крыши
Под оформлением кровли понимается обустройство карнизов (свесов), утепление мансарды, обшивка фронтона. Эти работы можно отнести к разряду второстепенных, тем не менее очень важных. Обустройство карнизов - усиление защиты дома от проникания влаги, попадания мусора и пыли в подкровельное пространство. Чтобы сделать карнизы, нижние стропила выводят за пределы здания на 50–60 см. Это минимальный размер свесов, которые при желании можно увеличить.
Кровельные свесы бывают подшитыми и не подшитыми, коробчатыми и укороченными. Оптимальный вариант - подшитые свесы, что значительно увеличивает функциональные возможности кровли и придаёт дому завершённый вид. Для подшивки подходит любой материал - вагонка, доска, металл, пластик, софиты. Всё дело во вкусе хозяев и в дизайне дома.
Для подшивки карнизов ломаной крыши используются разные материалы Кроме карнизов желательно защитить и фронтальную часть крыши, поскольку в ломаных конструкциях фронтон выполняет серьёзные функции - сохраняет и поддерживает тепловой режим в мансардах. Поэтому он должен быть не только прочным, но также хорошо утеплённым и привлекательным. Если по проекту не предусмотрено полное остекление фронтона, то обшивают его обычно тем же материалом, каким облицован весь дом. Нередко используют дерево, если дом кирпичный либо каркасный, по которому наносят резьбу. Умелое оформление фронтона даёт возможность красиво обыграть самую обычную конструкцию ломаной крыши.
Эффектным элементом архитектуры загородного дома с ломаной мансардной крышей является сплошное остекление фронтона и обустройство балкона Утепление ломаной крыши
В силу особенностей своей конструкции ломаная крыша должна иметь хорошую теплоизоляцию. Если чердачное помещение остаётся «холодным», то будет достаточно теплоизолировать только перекрытие, отделяющее его от самого дома. Что же касается помещений, планируемых под жильё (мансарды), то здесь уже утепляют всё - скаты, фронтон, перекрытия и стены.
Наиболее востребованным теплоизолятором для мансард является минеральная базальтовая вата, укладываемая слоями. Она отличается почти нулевой впитываемостью влаги, отличной способностью пропускать пар, хорошей сопротивляемостью огню и небольшой ценой.
Минеральная вата - распространённый материал для утепления мансарды Если схема утепления имеет полимерную структуру, то лучше использовать пенопласт, который не уступает базальтовой вате. Хотя коэффициент паропроницаемости у минеральной ваты выше, но в пенопласте практически не накапливается пар, а отводится через неровности и стыки утеплителя. Стоит отметить экструдированный пенополистирол, который способен прослужить много лет без потери своих свойств. Ну и, конечно же, опилки, главное достоинство которых - невысокая стоимость, экологическая чистота и превосходные теплоизоляционные свойства.
Изоляционные материалы укладывают между стропилами максимально плотно, оставлять пустоты недопустимо.
Видео: как утеплить опилками крышу мансарды
Строение ломаной мансардной крыши подразумевает единую систему из гидроизоляции, утеплителя и пароизоляции. Все слои укладывают в определённом порядке с обязательными вентиляционными зазорами, что позволит выводить влагу из утеплителя. Следовательно, водяные пары не будут скапливаться в подкровельном пространстве, а значит крыша сможет свободно «дышать».
Помещение под крышей, предназначенное для жилья, утепляют по всем правилам теплоизоляции зданий Изнутри всю конструкцию обшивают гипсокартоном для дальнейшей финишной отделки мансардного помещения.
Видео: утепление ломаной крыши мансарды
Укрытие крыши - один из заключительных этапов кровельных работ, который проводится по следующей схеме:
На этом этапе важно правильно подобрать укрывной материал. Здесь опять возвращаемся к картам снеговых и ветровых нагрузок и смотрим, в какой зоне расположен участок, и каковы нагрузки придутся на кровлю.
Если в данной местности сильные ветра и обильные снегопады, то использовать лёгкие кровельные материалы не рекомендуется, иначе есть риск их срыва. А также не стоит использовать рулонные материалы в климатических зонах с жарким летом.
Самыми распространёнными из кровельных покрытий считаются шифер и металлочерепица.
Обшивка фронтона ломаной крыши своими руками
Фронтон - лицевая часть стены между скатами крыши. Его форма зависит от конфигурации стропильной системы и предпочтений владельцев дома. Чаще всего фронтоном оснащают дома с ломаными крышами и многощипцовыми. Реже - при односкатных крышах и домах из сруба, где фронтон уже вписан в строение.
Зашить фронтон можно самостоятельно. Для этого не нужны особые знания и навыки. Обшивают фронтоны виниловым сайдингом, ПВХ панелями, деревом, профнастилом.
Обшить фронтон можно самостоятельно При работе с сайдингом, как более популярным облицовочным материалом, используют разные технологии обшивки - на стропильную систему, обрешётку или заранее обустроенный алюминиевый каркас. Самый простой вариант - крепление сайдинга на обрешётку.
Видео: обшивка фронтона крыши сайдингом своими руками
Как видим ничего сложного, если придерживаться правил и особенностей монтажа, присущих любому укрывному материалу.
Видео: как построить мансарду своими руками
Строительство ломаной мансардной крыши - лучший вариант для частного дома, так как позволяет получить дополнительную жилую площадь, которой иной раз не хватает. Изучив технологию монтажа и придерживаясь несложных правил по установке, обшивке и утеплению кровли, можно сделать ломаную крышу своими руками и с лёгкостью воплотить мечты в реальность. А также получить удовольствие от проделанной самостоятельно работы.
Использовать всю возможную площадь, придать дому оригинальность и значительно уменьшить потери тепла через крышу — вот задачи, которые решает мансарда. При наличии некоторого запаса прочности у фундамента таким способом можно превратить одноэтажный дом в двухуровневый. Привлекает еще то, что построена мансардная крыша своими руками может быть даже без наличия особых строительных навыков. Важно не ошибиться с выбором материалов и сделать все по правилам.
Окна в обычном этаже располагаются в стенах. В мансардах стен нет или почти нет. Их заменяет кровля. Потому и окна делают особенными: они не только должны пропускать свет в достаточном количестве, но и выдерживать ветровые и снеговые нагрузки, которые на крыша намного больше, чем на стенах.
Мансардные окна
При планировании мансарды стоит учитывать рекомендации СНиПа. Они рекомендуют площадь окон делать не меньше 10% от площади пола. Так что если мансарда будет разделена на несколько помещений в каждом должно быть окно.
Из всех приведенных на фото способов устройства окон в крыше с мансардой, проще всех реализуется наклонная установка. При этом необходимо обеспечить должную степень гидроизоляции примыкания, а также использовать специальные модели с усиленной рамой и армированным стеклом — нагрузка на поверхность бывает значительной.
Плюсы наклонного мансардного окна:
- большее количество света, не такие резкие границы света и тени;
- поверхность крыши остается ровной, не усложняется ее рельеф;
- относительно легкая установка.
При планировании такого окна необходимо помнить, что его площадь увеличивается с ростом угла наклона. На какой высоте удобнее установить такое окно и как увеличивается его высота в сантиметрах в зависимости о наклона, смотрите на фото.
Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна
Ширина рамы окна должна быть на 4-6 см меньше, чем шаг между стропилами. Тогда его легко можно будет установить, не нарушая строение каркаса. Если окно буде шире, необходимо делать усиленную балку над ним, рассчитать нагрузку.
Если нужно иметь большее по площади окно, проще поставить два нешироких рядом. Смотрятся они ничуть не хуже, чем одно большое, а проблем будет меньше.
При установке окна-дормер геометрия крыши усложняется: появляется ендова сверху и по бокам. Из-за этого стропильная система становится более сложной и при планировании и при сборке. Возрастает также сложность укладки кровельного покрытия. Все ендовы — места самого вероятного появления протечек. Потому тут необходимо все делать очень тщательно. В регионах с большим количеством снега желательно над такими окнами устанавливать снегозадержатели: чтобы при резком сходе их не снесло.
Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше
Плюс такого окна: возле него можно стоять в полный рост. Но света они пропускают меньше, сложнее становится рельеф и крыша становится более проблемной.
Утопленное окно обычно используют, если делают через него выход на балкон. В других случаях такой способ устройства — не лучший вариант: света попадает мало, тени получаются очень глубокими, что для глаза утомительно, геометрия тоже становится сложнее, хотя и не в такой степени, как в предыдущем варианте.
Самый простой способ — сделать окно в торцевой части мансарды. В этом случае не нужна усиленная рама или армированные стекла. Вполне достаточно просто качественных стекол. Именно этот вариант чаще всего можно увидеть на дачных мансардах: это самый недорогой вариант, который запросто реализуется своими руками.
Стропильная система
При самостоятельном строительстве частных домов с мансардной выбирают обычно ломанную крышу. Она позволяет получить помещение значительной площади, большее, чем под двускатной.
При равной ширине основания (дома) мансардное помещение под ломанной крышей получается больше, чем под обычной двускатной. Стропильная система становится сложнее, но двускатная крыша с мансардой под ломаной крышей все равно боле популярна
Конструкция ломаной мансардной крыши такова, что свесы можно опустить довольно низко, придав дому интересный вид. Но длинный свес крыши выполняют не только декоративную роль. Они еще закрывают верхнюю часть стены от осадков и отводят основную массу воды подальше от фундамента. Хотя при планировании нужно иметь в виде, что при сильных ветрах они увеличивают парусность. Из-за этого необходимо использовать более мощные доски и балки. Потому размер свеса крыши выбирают исходя из нескольких соображений, основное из которых — погодные условия.
Угол наклона
Зависит от кровельного материала, но больше всего — от региона и погодных условий. Классический вариант приведен на рисунке: нижние скаты по отношению к плоскости пола мансарды наклонены на 60°, верхние — на 30°. Исходя из этих данных и параметров вашего здания можно рассчитать все длины. Только стоит учесть, что согласно СНиП высота потолка в мансарде не может быть меньше 2 м. Тогда по определению это — чердак. Комфортно же себя человек будет чувствовать, если потолок будет поднят на высоту не менее 2,2-2,3 м. Исходя из этого по правилам геометрии рассчитываете требуемые длины.
При классическом варианте нагрузка от осадков на боковые поверхности может не учитываться. Осадки смогут удержаться только на верхней части, угол наклона которой меньше 45°.
Вообще же наклон боковых поверхностей обычно колеблется между 45° и до 80°. Чем круче скат, тем большей парусность он обладает, это необходимо учитывать: в регионах с сильными ветрами лучше делать более пологие крыши. Тогда ветровые нагрузки будут восприниматься намного лучше.
Виды стропильных систем ломаных крыш
Конструкция ломаной мансардной крыши — один из вариантов стропильной системы (самый распространенный)
Для изготовления каркаса ломаной крыши своими руками чаще всего используют пиломатериалы из сосны, сорт — не ниже 2. Выбор сечения бруса и досок зависит от размеров крыши, выбранного кровельного покрытия (его веса), ветровой и снеговой нагрузки в регионе, шага установки стропил. Все эти параметры учитываются при расчете. Методика прописана в СНиП 2.08.01-89 и ТКП 45-5.05-146-2009.
Один из вариантов построения каркаса с висячими стропилами
Выше на рисунке приведет чертеж каркаса с висячими стропилами. Он может быть реализован только в том случае, если основание верхнего треугольника будет не более 4,5 метров (в данном случае это ширина мансардного помещения). Если больше, придется делать наслонные стропила, которые должны опираться на несущую стену посредине (мансарда получится разделенной на две части рядом балок).
Еще один вариант верхней части изображен на фото ниже (картинка кликабельна). В этом случае боковые стропила усилены подкосами. Они значительно увеличивают жесткость системы.
Есть второй способ добиться похожего эффекта — установить схватки — на рисунке они только намечены еле видными линиями. Длину боковой стропильной ноги делят на три, в этих местах устанавливают схватки. Они понадобятся, если кровельное покрытие будет иметь солидный вес.
Вариант устройства стропильной системы ломанной крыши — с подкосами, увеличивающими жесткость системы
Для небольшого по разверам здания каркас крыши может быть вообще простой: вверху две висячие стропильные ноги, затяжка, балки перекрытия, стойки и боковые стропила (на фото внизу).
Устройство стропильной системы ломанной мансардной крыши для небольшого дома
Как расчитать ломаную крышу
Мансардная ломанная крыша небольшого дома (ширина не более 6-7 метров) строилась уже столько раз, что на основании опыта можно сказать, какие материалы стоит использовать. Многие параметры зависимы от других материалов. Например, шаг установки стропил завязан с параметрами утеплителя. Чтобы при утеплении было как можно меньше отходов, монтаж был проще, необходимо чтобы расстояние от одной стойки до другой было чуть меньше ширины утеплителя (на 20-30 мм). Так, если вы собрались использовать минеральную вату, ее ширина 60 см. Тогда стойки нужно устанавливать так, чтобы просвет между двумя соседними был 57-58 см и не больше.
Ширина доски для стропильной ноги снова-таки определяется исходя из утепления. Для средней зоны России необходимая толщина базальтовой ваты составляет 200-250 мм. Это еще не все. Чтобы теплоизоляция могла высыхать, необходим вентиляционный зазор в 20-30 мм (без него конденсат постепенно сгноит древесину и приведет в негодность минеральную вату). Итого получается, что по минимуму ширина стропильной ноги должна быть 230 мм. Толщина доски — не менее 50 мм. Это в регионах с несильными ветрами и не очень обильными снегопадами. Подводя итоги, для всех стропил — коньковых и боковых — требуется доска 230*50 мм.
Если пиломатериал с такими характеристиками получается слишком дорогим, можно будет утепление сделать в двух направлениях: часть вдоль стропил, часть, набив обрешетку, поперек. Закладывать минимально можно 100 мм базальтовой ваты, следовательно можно взять стандартную доску 50*150 мм и оставить на вентзазор 50 мм, или заказать нестандартную 130*50 мм. Это смотрите, что выгоднее по деньгам.
Для стоек и балок лучше брать брус не менее 80*80 мм, лучше — 100*100 мм. Особенно в зонах со сложными погодными условиями — при обильных снегопадах или сильных ветрах.
Более точный расчет заказывайте у специалистов. Это длительный процесс, состоящий из сбора нагрузок от кровельного материала, самих элементов конструкции, ветровых и снеговых нагрузок. После чего по определенной формуле идет подбор элементов. Более подробную информацию, о том как проводится расчет, смотрите в следующем видео.
Мансардная крыша своими руками: порядок монтажа
Устройство мауэрлата на мансардных крышах ничем не отличается от стандартного исполнения. Если или бревен, в качестве мауэрлата можно использовать верхний венец. Его только предварительно обрабатывают пропиткой с высокими защитными свойствами.
Если стена сложена из пеноблоков, поверх нее устраивается армированный монолитный пояс. На кирпичной стене или сложенной из ракушняка, других подобных материалов, устройство такого пояса необязательно. На стену укладывается в два слоя гидроизоляция, а сверху — обработанный антисептипком брус — 150*150 мм или бревно. Его закрепляют вмурованными шпильками.
При сборке всех элементов используют длинные гвозди — не менее 150 мм длиной. В наиболее ответственных местах соединять три и более элемента лучше на болты или шпильки с двусторонней резьбой. Желательно все стыки укреплять стальными накладками или уголками.
Первый способ
Установку стропил мансардной крыши делают двумя способами. Первый: собирают части на земле, потом в готовом виде поднимают наверх. Там первыми выставляют крайние конструкции, которые станут фронтонами. Их выставляют вертикально, закрепляют. Часто удобнее закрепить их длинными брусками, прибитыми к стене (временными). В подготовленные углубления в мауэрлате (их делают с требуемым шагом) вставляются следующие собранные конструкции. Они выставляется строго вертикально, тщательно закрепляется. При необходимости устанавливают дополнительные временные распорки, которые фиксируют их в нужном положении. Устанавливаются боковые балки.
Как строить ломаную крышу таким способом, собирать узлы смотрите в видео ниже.
Второй способ
Второй метод — строительство ломаной крыши ведут последовательно собирая элементы прямо на месте. Это метод удобнее, если конструкция получается большая и в собранном виде ее можно поднять только с использованием специальной техники (крана).
Сначала настилаются балки перекрытия. К ним крепятся стойки и затяжки, ставятся временные распорки, удерживающие их в вертикальном направлении. Далее собираются стропильные верхние и боковые ноги, устанавливаются затяжки и укосины.
При монтаже соблюдается следующая последовательность действий: сначала устанавливаются и выставляются в нужное положение крайние элементы, надежно закрепляются. При необходимости используют временные распорки. Между ними натягивается леска, канат, шнурок, которые будут служить ориентиром при монтаже всех последующих элементов. Этот нехитрый ход позволяет получить идеальную геометрию (не забывайте проверять угол уклона, вертикальность или горизонтальность).
Поверх стоек крепят затяжки — бруски, к которым затем фиксируются боковые стропила и на которые устанавливается затяжка верхнего треугольника. Затяжки крепят при помощи металлических уголков. Так как балки получаются длинные, они провисают. Это в дальнейшем устраняется — после установки верхних стропильных ног — при помощи вертикальных балок фиксированной или регулируемой высоты. А временно их можно подпереть стойками (чтобы не тянули всю систему).
Чтобы проще было выдерживать нужный угол при установке боковых стропильных ног, изготавливают шаблоны, по которым делают запилы. Но так как геометрия зданий, построенных своими руками, редко бывает идеальной, может понадобится корректировка. Для проверки получаемого угла наклона из нескольких досок сбивают еще один шаблон, которым проверяется правильность установки.
Если стандартной длины пиломатериала — 6 метров — не хватает, или заказывают требуемую длину (дорогое удовольствие) или наращивают. При наращивании к месту стыка прибивают две доски размером не менее 0,6 метра (по 30 см с каждой стороны от места стыка). Их прибивают гвоздями с двух сторон или используют болты.
Надежный способ наращивания стропил. Длина «заплатки» — не менее 60 см
После установки боковых стропил остается установить верхние. Для них тоже изготавливается шаблон, запиливается предварительно на земле, а устанавливается наверху.
Верхняя часть может быть сделана по-разному. Ее строение зависит от ширины основания. Как ее сделать, смотрите на фото внизу.
Так как устройство мансардной ломанной крыши не предусматривает наличие конька, на затяжку посередине набивается брус, к которому крепятся укосы, фиксирующие треугольник в необходимом положении.
Узлы и их чертежи
При монтаже стропильной системы могут возникнуть вопросы по сборке узлов — мест пересечения и соединения нескольких элементов конструкции. На фото вы видите чертежи ключевых соединений.
Второй вариант соединения боковых наслонных стропил и верхнего треугольника. Для более надежного крепления использованы болты.
Как сделать крепление верхнего теугольника и стропильной ноги на мансардной крыше своими руками
Способы крепления стропильных ног к мауэрлату или, как в данном случае, к боковой балке показаны на рисунке ниже. Чтобы проще было монтировать тяжелый элемент, снизу к стропилу прибивают упорную доску (брусок), которая ограничивает ее движение: доска упирается в край и не дает ей опустится ниже.
Если вы желаете увеличить полезную площадь в собственном доме без значительных капиталовложений, тогда вам стоит обратить внимание на строительные проекты с ломаной конструкцией мансардной крыши для обустройства жилого мансардного помещения. Как показывает практика – это наиболее оптимальный вариант планировки жилплощади эконом класса. Существует ошибочное мнение, что комната под крышей годится для проживания исключительно в теплый период года.
Качественно утепленная мансардная кровля прекрасно держит тепло и в зимний период, сохраняя такие же комфортные условия проживания, как и на первых этажах дома.
Ломаная мансардная крыша технически считается сложной конструкцией, возведением которой должны заниматься профессиональные кровельщики. Но человек, имеющий опыт возведения хотя бы стандартной двухскатной кровли, вполне может справиться самостоятельно с несколькими подсобниками и с подобной кровельной конструкцией. Главное разобраться с нюансами технологии ее установки, предварительно сделать необходимые расчеты.
В этой статье
Особенности мансардной конструкции
Главное отличие мансарды от других помещений – практически полное отсутствие стен, в качестве которых обычно служит стропильная система. А мансардные окна имеют характерные конструктивные отличия, так как они принимают на себя повышенные ветровые нагрузки, больше подвергаются воздействиям атмосферных осадков, чем обычные окна в доме.
Важно! Площадь проема окна согласно требованиям СНиП должна составлять не менее 10-ти процентов поверхности полового основания комнаты. Поэтому в случае обустройства на чердаке межкомнатных перегородок, в каждом сформировавшемся помещении рекомендуется вставлять мансардное окно.
Самый простой и быстрый, а главное экономный вариант – сделать в крыше наклонные мансардные окна, чем специально сооружать дополнительные конструкции для вертикальных окон. Но любые проекты домов требуют качественного обустройства гидроизоляции.
Преимущества наклонных мансардных окон
- Достаточное количество естественного освещения.
- Отсутствие необходимости менять кровельную конструкцию.
- Возможность самостоятельного монтажа.
Важно! Уровень освещенности будет в первую очередь зависеть от площади оконного проема, прямо пропорциональной углу наклона крыши. Соответственно, чем круче двускатная ломаная кровля, тем выше, шире выполняется проем для оконной конструкции.
Основные этапы возведения ломаной мансардной кровли
При проектировании ломаной крыши для обустройства мансарды своими руками рекомендуется предварительно создать чертежи конструкции в разных проекциях. Так можно будет наглядно видеть размещение всех элементов конструкции.
- На первом этапе формируется геометрия кровельных скатов. Достаточно важно правильно рассчитать высоту конька, от которой в дальнейшем будет зависеть высота потолка мансардного помещения. Необходимо учесть, что между коньком и перекрытием потолка образуется дистанция приблизительно в полтора метра.
- Второй этап – устанавливается высота потолка мансардного помещения. Для комфортного пребывания в комнате она должна составлять не менее 2 метров.
- Далее нужно рассчитать угол наклона ската ломаной мансардной крыши в верхней части. Для этого на чертеже проводится линия потолочной поверхности, затем проводятся прямые линии от конька до точек их пересечения с потолочной линией. Берется транспортир и вычисляется угол наклона (его значение обычно в пределах 20-30º). Полученные данные рекомендуется отметить на схеме.
- Теперь определяется угол наклона кровельного ската в нижней части. Для этого на чертеже отступают от нижнего карниза крыши на расстояние длины свеса (это порядка 50 см). К полученной точке от конца верхнего кровельного ската необходимо провести прямую линию. Берется транспортир, измеряется угол наклона (он находится обычно в пределах 50-60º), отмечается на чертеже.
- Заключительным этапом проектирования является нанесение контуров стен (в мансарде они обычно выполнены из стропил) мансардного помещения. Измеряются их линейные параметры, общая площадь, также отмечаются на схеме.
Важно! Максимально точные расчеты проекта будут зависеть от точности выполнения первичных замеров и дальнейшего соблюдения масштаба.
Благодаря современным технологиям и оборудованию значительно облегчить проектирование и получить высокоточные результаты можно с помощью специальных компьютерных программ. Для этого всего лишь нужно ввести в программу параметры здания, тип кровельной конструкции, и все необходимые расчеты компьютер сделает автоматом. Если такой возможности нет, тогда рекомендуется приобрести готовый строительный проект.
