Благодаря эргономичности и экономичности строительство ломаных крыш и возможности правильно применить чердачное пространство очень известна. Организация утепленных и неутепленных чердачных помещений используют в этой технологии. Эта технология отличается от традиционной тем, что кровельная конструкция здесь идёт с переменным углом наклона скатов, а в обычной – двухскатная система. И поэтому тем желающим, кто хочет сделать такую крышу с чердачным этажом нужно понимать, каким образом устроена система ломаной крыши и как определяются размеры материалов для ее возведения.
Один из самых известных представителей разряда ломаных крыш – это 5-угольное построение с видимым отличием в углах наклона скатов. Даже при условии незнания всех тонкостей возведения ее, есть возможность разобраться в том, что конструкция устроена из двух ярусов, установленных друг на друга. Располагается мансарда в нижнем фундаментальном ярусе, которая дала еще одно название ломаным крышам. Укрепляющий нижнюю часть крыши, менее обширный ярус-макушка, придаёт форму построению в области вершины. Но использование «ломаной» технологии невозможно всегда узнать по внешнему виду крыши. Крыша может выглядеть как простое двускатное сооружение, зато угол наклона скатов верхнего и нижнего уровня может быть равноправным. Существует бессчётное количество вариаций ломаных крыш, только вот все строятся по одному и тому же принципу – путём возведения двух, или более ярусов.
Создание стропильного каркаса для двух отделов чердачной крыши производиться по правилам, исходящих от обычной технологии постройки скатных крыш. Низ основы ломаной крыши конструируют с помощью наслонных стропильных упор «ног». В верхней части возможно применение как наслонных, так и висячих стропилин. Низ наслонных стропилин вправе основываться на мауэрлат «Мауэрла́т - элемент кровельной системы здания. Представляет собой брус или бревно, уложенное сверху по периметру наружной стены.» или на брусья перекрытия.
Основой для верхушки в большинстве случаев используется деревянная рама, наряду с этим, которая играет роль каркаса одной из стен чердака. В организации верхней части крыши обычно направлены на благоустроенность работы для деятеля.
Угол наклона скатов нижнего яруса крыши, по обычаю, гараздо отвеснее, чем верхнего. Они-то и есть явным примером применения «ломаной» технологии в постройке крыши, в виде излома. Тем не менее отвесность нижнего и верхнего яруса скатов может быть одинаковой, отчего ломаное построение может казаться обычной двускатной крышей. Из-за необходимости каркаса нижнего яруса обеспечивать возможность организации используемой области, возводят крышу типичным для ломаных крыш образом. То есть стропильная конструкция обязана располагать нужными деталями с установленной передающей способностью для постройки стен и потолка не утепленного или утепленного чердака.
Детали нижнего и верхнего ярусов рассчитываются отдельным образом, так как на стропильные ноги нагрузки воздействуют неравномерно. Также в пятиугольной ломаной крыше безусловно определяется наличием двух частей, скаты, имеющие разный угол наклона и чаще всего разную длину.
Трудные расчеты, которые приводят проектировщики строительных компаний не имеет смысла рассматривать, так как каждый расчет индивидуален. Для вас это сделают специалисты. В сети хватает достаточно программ, которые могут за несколько секунд решить сложные математические операции по вычислению сечения стропил, балок и опор. Разберем какие типы нагрузок на стропилы верхнего и нижнего яруса и перекрытие следует знать.
Расчеты нижних стропил производится на сжатие с изгибом, а чаще, только на сжатие, так как крыши таких схем делаются, по стандарту, для более отвесных откосов, на которых снег не держится и основной нагрузкой становится ветер и вес верхнего треугольника. А ветер, даже ураганной силы, вряд ли сломает стропилина, скорее сорвет покров или сбросит всю крышу. Тут уже выступают противоветровые мероприятия: монтаж проволочных скруток и сплетение крыши к единому пояску стены резьбовыми анкерами.
Буквальную мощность от веса снегового покрова, которая требуется для расчета направляющей способности стропильных конструкций в конкретном месте постройки, необходимо определить в районных строительных компаниях или установить по картам СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». Номер снегового региона формируется по карте районирования, которая была составлена по расчетным данным снежного покрова на территории страны. Потом из нижеследующей таблицы выбираем подходящую этому региону снежную нагрузку.
Ветровая нагрузка необходима для расчета крепкости стропильной системы. Для её описания снова же используем карту районирования, но уже составленную по величине давления ветра.
Этот коэффициент нужен для стропильных ног обоих ярусов крыши, так как крутую часть порывистый ветер может сорвать и вынести.
В регионах с высокой ветровой нагрузкой усиливается частота укрепления стропильных ног к стенам, то есть они крепятся проволками почаще, чем просто через одну. Для живучести прибавляется количество ветровых связей – откосов, упор, досок или реек, которые прибиваются к четырем и более стропилинам. Вес их нужно учесть при вычислениях общего веса кровельного перекрытия.
Масса кровли – это комплексная характеристика с индивидуальными особенностями. По существу, это вес кровельного челнока определенного утепленного или не утепленного устройства с отчетливым видом покрытия и устроенной специально под покрытие сплошным или редким каркасом. Иссчисляется она на 1 метр кровельной площадки.
Средние значения веса покрытий можно найти по таблице в интернете. Так же в сети можно найти множество фото и чертежей ломаная . Необходимо принять в расчет, что при использовании выступающих материалов для кровли массу снежного покрова следует увеличить на 10 процентов. Например, если устанавливается с большой волной, то нужно иметь на виду, что снеговой кров в каналах может накапливатся и лежать днями.
Масса обрешетки – самая весомая составляющая кровельной постройки. Вес каркаса взаимосвязан с видом покрытия. Структура мягкой крыши нуждается в сплошном настиле из досок, пластов влагоустойчивой фанеры или листов ОСП. Профили из жести, шифер, глиняная черепица устанавливаются на смонтированные с необходимым шагом брусья. Масса каркаса «основы» прибавиться за счёт монтажа диагональных ветровых соединений в местах с наибольшей ветровой нагрузкой. Вес утепления тоже рассчитывают в отдельном порядке.
Каждая деталь крыши может быть под различным видом нагрузок. Вся совокупность нагрузок не должна повергаться деформированию и неисправности, что может привести к обязательной починке. Расчёт несущих построений по стандарту делается с учетом двух предельных значений, это
- Максимальная прочность – состояние, в случае превышения которого приводит к разлому строительной структуры, к потере устойчивости.
- Максимальное деформирование – состояние, в случае превышения которого приводит к непозволительному провесу, в результате чего изменяется геометрия конструкции и ломается узловая связь.
Среди нагрузок, которые действуют на кровлю есть: осадки зимние, ветер, своя масса, вес людей, мебели, которые используют чердак. Влияние нагрузок может быть одновременным, поочерёдным и в сочетании вроде как мебель+человек+ветер; снег+человек и так далее.
Благодаря расчётам предусматривается максимальная вероятность влияния нагрузки предельной величины.
Перед тем, как начинать строить стропильную систему для ломаной крыши, необходимо сделать расчёт деталей системы и создать проект. Представим, что этот этап сделан.
Посмотрим один из стандартных примеров постройки чердака с двумя ярусами наслонных стропилин, скрепленными сверх кирпичной коробки. К мауэрлату будем закреплять стропильную конструкцию, то есть к деревянной рамке из балки 150х200мм, поместив на одном уровне с внутренним периметром стенок. По внешнему краю коробки помещён ряд кирпичей, которые маскируют маэрлат и снимают часть распорочной нагрузки. Верхняя часть мауэрлата обязана быть выше кирпичного укрепления на 2-3 сантиметра.
Постройка конструкции начинается с установки самых крайних брусьев, вынос которых определяет ширину карнизного стреха. Дальше по стягивающей между крайними брусьями помещаем промежуточные элементы с шагом, равным протяжённости между стропильными ногами. Для утепленных стропильных систем шаг рекомендуется возводить равным ширине плиты теплоизолятора, чтобы теплоизолятор плотно сидел в нужном для него межстропильном месте. Для неутепленных построек шаг соразмеряется так, чтобы вместилось целое количество стропильных ферм с равномерным промежутком между ними.
Размер бруска для постройки перекрытия 100х200мм. При умещении балок подгоняем их верхнюю плоскость, если не получается поставить строго в горизонталь. Умещение делаем через подтески маэрлата или подкладки щепы под балку. После укрепления брусьев к маэрлату устанавливаем к их торцу короткий брус, таким образом, чтобы они создали плоскость для фронтовых карнизных свесов. Расстояние между короткими брусьями не важен, хоть даже и 1м или вроде того.
Делаем отметки на построенном перекрытии линии размещения ряда опор для стропильных ног нижнего яруса. Одновременно с опорной функцией они в роли каркаса для стен чердака.
Поступаем таким образом:
- Используем брус 100х150мм, которая длиннее на 10 см, чем чистовая высота чердачного потолка; с её помощью монтируем угловые опоры. Согласовываем вертикальность опор с помощью отвеса, укреплять будем после того только, как удостоверимся в идеальности установки. Для полной устойчивости укрепляем их положение временными подпорками.
По подобию устанавливаем упоры посреди торцовых стен.
- Угловые упоры соединяем шнуркой, чтобы определить место монтажа промежуточных подпорок. Для создания промежуточных подпор сойдёт материал 50х150мм с равной угловым подпоркам высотой.
- Сверх двух уровней подпорок складываем балки, изготовленные из досок 50х150мм. В промежуточных упорах больше нет необходимости, построенные стенки будущего чердака крепки и без них.
- Чтобы сформировать потолок необходимо установить доску ребром на балки.
- Доску 25х150мм возводим сверх строящегося чердака. Нет необходимости её монтировать по оси конструкции. Лучшим решением будет параллельно проложить, отступаяя от оси 20-30 сантиметров.
Стропилы нижнего уровня крыши «ломаной» технологии производятся и устанавливаются обычным наслонным способом:
К торцу возводимого сооружения устанавливаем доску 25х150мм нужной длины и техническим карандашом чертим линии верхнего и нижнего запила. При условии, что в геометрии стропильной конструкции нет недочётов, этот образец можно использовать для производства всех стропилин нижнего ряда.
Если же есть отклонения в работе, делаем монтаж только крайних ног и протягиваем между ними шнурок. По образцу на других стропилинах оставляем только верхний запил. Со шнуровкой сочетая верхнюю часть заготовки, нижнюю линию размечать необходимо по факту.
Ставим стропильные ножки. Укрепляем их к брусьям перекрытия скобами или железными уголками, а сверху к балкам гвоздям, несколько штук.
Случается иногда, что для перекрытия нижней покатой поверхности по всей длине не хватит одной лишь доски. В этих случаях стропилину устанавливают из двух коротких досок, укрепленных куском материала подобного сечения длиной в 1 метр и больше. Но, желательнее всего сделать заказ досок нужной длины, чтобы ослабить сооружение скрепленными участками.
Чтобы изготовить и сделать монтаж верхних стропил для начала необходимо сделать отметку центральной оси. Для того, чтобы это сделать нужно обрезок дюймовки прикрепить к самой крайней потолочной доске чердака обязательно вертикально. Ребро обрезка должна точь-в-точь совпадать с отмеченной на схеме основной оси стропильной конструкции ломаной крыши, после:
Делаем мерку к грани дюймовки для создания образца и делаем отметку на ней линии запилов, верхнюю часть из которых проводим прямо вдоль отмеченного куска оси.
Производим по образцу несколько стропильных ножек для верхних скатов. Если нет сомнений в правильности построенного каркаса, изготавливаем сразу пару фуражировок. В другом случае действуем так же, как и с нижними парами.
Монтируем первую пару стропилин, позвав кого-то в помощь. Одному с установкой не пересилить, так как у них нет верхней поддержки. Чтобы только созданная укрепленная стропильная система не развалилась, подпереть её откосом.
Пристраиваем остальные стропильные фермы верхней части конструкции. Необходимо подставить их подкосами через 3-4 штуки. Угол наклона откосов обязан быть больше 45 градусов.
Нужно чередом следовать пути их склона.
Не имеет вовсе значение запроектированный тип и шаг установки каркаса, всё равно по линии «хребта» и линии перелома откосов обрешетку делают сплошной. Наперекор направления стропильных ножек «пристреливаются» две доски с зазором 2-3мм между ними. Точно самый сплошное сооружение устраивается в ендовах, если таковы есть, вокруг чердачных окон и дырок для дымохода. Если используются мягкий вариант кровельного покрытия каркас устанавливается сплошной по всей площадке уклона. В случае, если толщина утеплителя равняется или больше ширины стропил, впереди каркаса устанавливается контркаркас, встраиваемая путем монтажа удаленного бруса. Нужен он для образования зазора между гидроизоляцией и покрываемым материалом. В дистанционном бруске нет необходимости в том случае, если толщина теплоизоляционных плит даёт возможность оставить вентиляционный зазор без удалённых хитростей. Также нет необходимости в нем, если строить неутепленную крышу.
Для загородного дома или дачи на садовом участке чаще всего используется двухэтажная архитектура постройки с жилым помещением под крышей. Наиболее подходящей для обустройства мансардного этажа будет крыша ломаной схемы.
Четырехскатный вариант лучше противостоит ветрам, легче и просто симпатичнее огромных двухскатных схем. Такое название конструкция получила из-за характерного внешнего вида ската кровли, имеющего как бы «излом», образованный двумя плоскостями.
Симпатичная конструкция
Решение сделать ломаную крышу дома принимается еще на этапе проектирования и обдумывания устройства здания. Чем больше коробка здания, тем больше вопросов необходимо решить перед тем, как построить ломаную крышу своими руками. Существует немало факторов, влияющих на стоимость и сложность строительства. Сделать ломаную крышу дома можно несколькими способами:
- Построить на крыше каркас мансарды, установить наслонные стропила, и только после этого переходить к коньку крыши и висячим стропилам. Таким способом собирают крыши в больших кирпичных домах с длинными балками перекрытия и увеличенным весом конструкции крыши;
- Собирать ломаную крышу классическим способом, но для установки и выравнивания стопил использовать в качестве временного сборочного каркаса систему из стальных уголков и профилей. В некоторых случаях применяют каркас из стали, если предполагают построить террасу или балкон на мансарде;
- Фронтоны будущей крыши и стропильные сборки сбивают на земле, поднимают на крышу, выравнивают и устанавливают на подготовленном основании бруса или мауэрлата. Такой вариант очень хорош, если необходимо построить ломаную крышу для небольшого дома.
К сведению! В любом из способов потребуются очень основательные знания и опыт столярных работ с брусом большого сечения.
Прежде чем выбрать способ, как сделать ломаную крышу, необходимо понимать, что в первых двух вариантах можно сделать ломаную крышу для дома руками бригадой минимум из трех подготовленных человек. Объем работы и регулировок большой, поэтому выровнять и построить ломаную крышу только своими руками рассчитывать не стоит.
Другое дело, если ломаный вариант крыши предполагается построить для небольшого домика или сруба, в этом случае реально сделать ломаную крышу своими руками действую пошагово и фото.
Построить простую ломаную крышу своими руками
Перед началом работ необходимо выполнить небольшой перечень операций и эскиз ломаной крыши, сделанный на бумаге. Последовательность операций и сделанный план работ помогут продумать порядок действий и закупить необходимый объем пиломатериалов.
Любое строительство необходимо начинать с проекта и сметы. Рассмотрим проект ломаной крыши для домика из бруса, размерами коробки 6х6 м. Ломаный вариант крыши проще и легче построить, используя три основных вида пиломатериалов - большой брус 150х50 - 8штук, а также доску 100х50 и вагонку из хвойных пород. Сотой доски понадобится не менее 30штук стандартной шестиметровой длины, расход по вагонке необходимо уточнять, исходя из деталей проекта.
Порядок действий при постройке ломаной крыши
Стоим ломаную крышу в следующей последовательности:
- Размечаем и вырезаем из бруса основание под стропильную сборку, из сотой доски вырезаем и сбиваем каркас под стены и потолок мансарды. Далее, размечаем и вырезаем из доски — сотки стропила для левой и правой части крыши. Сбиваем все элементы в стропильную заготовку;
- Для ломаной крыши нам понадобится не менее 7 штук таких сборок, поэтому все семь заготовок вырезаем и собираем на специально подготовленной площадке, обрабатываем антисептиком и тщательно сушим;
- Поднимаем две фронтальные стропильные сборки на крышу, зашиваем их поверхность вагонкой и устанавливаем на передней и задней стенке дома. После выравнивания крепим на мауэрлате или верхнем брусе стен;
- Необходимо установить остальные стропильные сборки, выровнять и построить на одинаковом расстоянии друг от друга, каркас крепим к деревянной основе стен;
- Набиваем обрешетку настила, укладываем пароизоляцию, утеплитель, гидроизоляцию и настилаем кровельное покрытие.
Обрезку доски и краев набитой вагонки лучше выполнять электрической ручной циркулярной пилой. Для работ с брусом потребуется бензиновая или электрическая пила, строительные угольники, уровни, рулетки, дрель, некоторое количество 200-х гвоздей, саморезы и гвозди для набивки вагонки.
Вырезаем и сбиваем стропильную сборку
На начальном этапе нам необходимо собрать основание стропильной сборки из бруса. Брус стандартной шестиметровой длины необходимо нарастить, минимум на 70 см, в противном случае на ломаной крыше невозможно будет сделать поднебесники и свесы ломаной кровли. Для сращивания вырезаем два дополнительных отрезка бруса. Один устанавливаем в торец, второй накладываем поверх сращиваемых участков и крепим потаенными саморезами или шпильками.
За счет сращивания мы используем запасной 8-й брус, остальные семь брусьев пойдут на изготовление основания каждой сборки. Длина всех балок должна быть одинакова до миллиметров, иначе построить ломаный каркас будет сложно.
Совет! Вместо гвоздей для монтажа и соединения элементов стропильной сборки используйте 8-ми миллиметровые шпильки с гайками и шайбами.
Чтобы построить стропильную заготовку под каркас ломаной крыши, исходя из размеров будущего помещения мансарды, из доски-сотки вырезаем две вертикальные стойки и потолочную балку. Размечаем брус основания посредине и крепим вырезанные ранее элементы стен и потолка с помощью гвоздей и саморезов. Все угловые соединения в обязательном порядке усиливаются металлическими Г-образными накладками на саморезах.
На следующем этапе нам необходимо вырезать и сбить сами стропила. Вначале по центру потолочной балки крепим вертикальную стойку-подпор для конька крыши. Важно установить его перпендикулярно к потолочной балке с максимальной точностью.
Далее необходимо выбрать две шестиметровые доски - сотки и уложить их так, как указано на схеме. Выравниваем их положение на опорных углах каркаса мансарды и фиксируем струбциной. На коньковой опоре концы стропильных досок укладываем друг на друга и выполняем запил на обеих балках линии контакта. После чего запиливаем верхушку вертикальной стойки и крепим все три элемента струбциной. Чем длиннее доски, тем сложнее построить заготовку.
После этого отпилим доску стропила так, чтобы отрезанная поверхность стропильной балки опиралась на верхнюю кромку потолочной балки, и крепим саморезами или гвоздями с усилением стальной накладкой. После закрепления второй стороны сбиваем или скручиваем саморезами коньковое соединение стропил. В месте стыка желательно установить дополнительную накладку из металла или дерева.
Аналогичным способом выставляем положение второй нижней части стропила по кромке вертикальной стойки и торцу нижней балки из бруса. Запиливаем места стыка и крепим с помощью гвоздей и накладок.
Более подробно о деталях и технологии изготовления стропильной сборки, как построить стропила, можно увидеть на толковом видео
Устанавливаем и собираем конструкцию ломаной крыши
Каждая из стропильных сборок будет весить не менее 30кг, поэтому процедура установки потребует, как минимум, одного, а лучше двоих помощников. Подъем сборок на крышу выполняем через боковую стену. Один работник поднимает и направляет конструкцию снизу, двое других, находящихся наверху постройки, аккуратно поднимают стропильную сборку и выкладывают ее на балки потолочного перекрытия.
Установку начинают с фасадных сборок, первой поднимают ту, которая тяжелее и требует больших объемов доработки. Обе фасадные сборки зашивают вагонкой, после чего выступающие концы досок обрезают по краю стропил циркуляркой или бензопилой.
Не используйте установленные и собранные стропила для подъема остальных частей. Лучшим вариантом будет построить с опорой на стену скат из досок и по ним волоком затаскивать тяжесть на крышу. Если в вашем распоряжении имеется подъемная техника, то более рациональным решением будет построить и зашить фасадные сборки на площадке и поднять готовую конструкцию на крышу краном или лебедкой.
Перед установкой необходимо разметить и построить центральную линию на фасаде и потолочном перекрытии. Для этого можно натянуть шнур или использовать лазерную указку. Каждую стропильную конструкцию перед установкой и креплением выравниваем по отвесу и центральной линии. После выравнивания первой фасадной сборки ее необходимо закрепить гвоздями к наружному ряду бруса стен, с одновременной установкой распорок из горбыля.
После фасадных ставят рядовые стропила. Горизонтальное расстояние между стропильными ногами не более 85 см. Если лестницу для подъема в мансарду предполагается построить внутри помещения, то рядовые стропила необходимо начинать устанавливать с места выхода лестничного пролета на второй этаж.
Далее сбитые стропила необходимо выровнять и построить по отвесу и центральной линии, нижний брус прихватывают на стенах парой двухсотых гвоздей и сращивают досками верхние части сборки стропил с балками фасада. На этом этапе необходимо использовать максимально длинные доски, причем, пришивать их к стропильным сборкам лучше с помощью саморезов.
Еще раз проверяется правильность положения конструкции, и крепят построенный каркас к стенам, забивая в балку по пять гвоздей в каждой точке опоры на стену.
Для продолжения дальнейших работ необходимо построить «пояс» жесткости ломаной крыши, для этого зашьем вагонкой поднебесник на свесах, набьем на нижние части скатов крыши обрешетку на высоту около метра. Этого достаточно, чтобы работать с верхними деталями конструкции.
Далее необходимо построить коньковый прогон и усилить места соединения двух наклонных стропил в каждой сборке. Делается это с помощью подбивки конька и линии излома настила с каждой стороны крыши двумя досками. Чтобы увеличить жесткость конька ломаной конструкции, места состыковки верхних концов стропил можно усилить брусом, тем самым построить верхний несущий пояс.
Заключение
На сегодняшний день к популярным и эффективным кровельным конструкциям можно смело причислить ломаную крышу. Чтобы возвести и обустроить подобную конструкцию потребуются определенные строительные навыки, умение точно выполнить основные расчеты.
Если разобраться в этом вопросе, то создание оригинальной и эффектной крыши окажется под силу, при этом удастся сэкономить бюджет на найме специалистов. А изучив многообразие фото ломаных крыш в сети, можно будет выбрать вариант для собственного дома.
Особенности ломаной крыши
Рассматриваемая конструкция считается превосходным вариантом при возведении дома с мансардой. Исходя из практических соображений, когда площадь участка невелика, но есть желание иметь дом с дополнительной полезной площадью, многие застройщики отдают предпочтение проектам домов с ломаной крышей. А высокие потолки в готовом доме способны дать ощущение свободного пространства.
По сравнению с обычной двухскатной и уж тем более односкатной крышей возведение ломаной будет более сложным процессом. Кроме того, такой вариант больше подходит для домов квадратной формы. Узкие и длинные строения с мансардой практически не пользуются популярностью среди частных застройщиков, но встречаются исключения.
Количество расходуемого материала определяют, ориентируясь на геометрические особенности кровельной системы. Стоит уделить особое внимание чертежам ломаной крыши, детальная подготовка которых является неотъемлемым пунктом на пути к ее созданию.
Важно также выяснить показатели несущей способности стропил. От того, насколько точно будут произведены расчеты, зависит надежность и долговечность ломаной крыши.
Учесть нужно следующее:
- вес материала кровельного покрытия;
- нагрузку от всех изоляционных компонентов кровельного пирога;
- шаг стропил и обрешетки;
- вес обрешетки и контробрешетки;
- длину скатов от карниза до конька;
- угол наклона скатов;
- сезонные и возможные в будущем нагрузки.
Существует достаточное количество формул и специализированных программ, позволяющих произвести точные расчеты при наличии данных по всем вышеуказанным пунктам. В результате станет ясно, нужна ли будет корректировка характеристик стропильной системы.
Материалы
Как только расчет ломаной крыши будет произведен, можно приступать к следующему этапу – приобретению всех необходимых материалов. Во-первых, покупается брус соответствующих размеров для создания мауэрлата, установки стропильных ног, подкосов и т.д. Для обрешетки и контробрешетки приобретается обрезная доска.
Идеальным вариантом считается древесина хвойных пород, влажность которой не превышает 20%. Необходимо исключить содержащие крупные сучки бруски и доски. Следы от действий древоточцев, а также синие пятна говорят о том, что эта древесина непригодна для обустройства стропильной системы.
После доставки на участок, материал обрабатывается антисептиком. Дополнительно используют средства, предотвращающие гниение и антипирены. Последние необходимы для защиты от возгорания. Наносить их следует в два слоя, быстрее и удобнее применить распылитель, но можно использовать кисть.
Прежде чем приступить к непосредственному возведению кровельной конструкции, пропитанная древесина должна полностью высохнуть.
Из материалов также покупаются саморезы разной длины, крепежные пластины и уголки, болты с гайками и шайбами. Понадобятся гидро- и пароизоляционные пленки, утеплитель (как правило, это минеральная вата) и само кровельное покрытие.
Последовательность работ
Чтобы ответить на вопрос о том, как сделать ломаную крышу своими руками, необходимо иметь представление о последовательности шагов по ее возведению. Кратко обозначим их. Для начала необходимо закрепить мауэрлат – брус, который будет распределять по стене нагрузку от стропильных ног.
Далее устанавливаются сами стропила в соответствии с проектными чертежами. Ломаная крыша подразумевает два вида стропил – наслонные и висячие. Благодаря первым создается основа отвесного кровельного ската, к ним же крепятся верхние стропильные ноги, передавая тем самым нагрузку на мауэрлат. Верхние стропила соединяются с балками потолка мансарды, которые, по сути, являются затяжками.
Если проект предполагает установку подкосов и распорок, на следующем шаге монтируются именно они. На крайних стропилах, которые располагаются с торцов строения, обязательно устанавливаются дополнительные каркасы. Они послужат основой для фронтонов, обустройства дверных и оконных проемов.
На стропильные ноги прибивается обрезная доска, которая послужит опорой для листов утеплителя и для финишной отделки мансардного помещения.
Сверху закрепляется пароизоляционная мембрана. Далее между стропил укладывается минеральная вата, причем делать это нужно враспор. Затем идет гидроизоляционный слой кровельного пирога.
Поверх гидроизоляции набивается контробрешетка, создающая вентиляционный зазор, затем сама обрешетка. Финишный материал, например, металлочерепицу крепят к обрешетке при помощи саморезов. Работы ведут с нижней части крыши, а дойдя до висячих стропил, делают небольшой козырек над отвесным скатом.
На финальном этапе устанавливаются водосточные элементы. Готовая крыша при соблюдении технологии не уступит аналогам, выполненным с привлечением специалистов.
Фото ломаной крыши
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.
- Делают обрешётку из толстого бруса профилированного, которая ляжет в основу стропильной системы. Для этого жёстко сцепляют мауэрлат с перекрытием. Для мягких кровель нужна сплошная обрешётка. Для твёрдых, как металлочерепичная или шиферная, обрешётку собирают с шагом 0,2–0,5 м.
Для твёрдых кровель устанавливают обрешётку из толстого профилированного бруса
- Отделяют стойками запланированную мансарду, соединяют стойки долевыми прогонами, а поверх укладывают балки, которые будут затяжками (связующими частями) для висячих стропил.
Предполагаемое помещение выделяют вертикальными стойками, которые скрепляют продольными прогонами и балками
- Устанавливают наслонные стропила, проверяя плоскости крутых скатов, а следом - висячие. Внимание нужно уделить правильности компоновки узлов в местах изгиба.
Частота крепления стропил и обрешётки зависит от материалов кровли
- Подпирают, если требуется, наслонные стропила подкосами, а верхнюю затяжку, чтобы не провисала, подвешивают при помощи бабки.
Для повышения прочности в наслонных стропилах устанавливают подкосы
- Подгоняют фасадные составляющие конструкции (оконные и дверные проёмы, если планируются окна и балкон).
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.
Дом с мансардой — это не только дополнительная жилая площадь, но и респектабельный вид всего здания. Даже если помещение под крышей сделано неотапливаемым и используется только в летнее время, оно все равно создает мощную «воздушную подушку», которая способствует задерживанию тепла внутри капитальной всей постройки.
А про, то — читайте на нашем портале.
Проект мансарды
Составляя схему постройки мансарды, лучше всего это сделать в разных проекциях, чтобы видеть и понять размещение всех элементов стропильной системы. Очень важно правильно рассчитать высоту конька крыши, так как от нее напрямую будет зависеть размер площади под ней.
Составляя схему-проект постройки мансардной крыши нужно просчитать высоту конька, потолка и общую площадь помещения.
Минимальная высота от пола до конька должна составлять 2,5— 2,7 м , если же это расстояние меньше, то помещение не является мансардой, его можно назвать только чердаком. Этот параметр установлен нормами СНИП .
Чтобы все элементы были вычерчены точно и имели нужное расположение в общей системе нужно отталкиваться от фигуры с прямыми углами, то есть прямоугольника или квадрата – сечения создаваемого мансардного помещения. Опираясь на стороны (высоту и ширину будущей комнаты), будет практически невозможно ошибиться с величинами углов, под которыми располагаются скаты крыши, с расположением конька, стропил и всех подпорных элементов. Определяя эти параметры, их сразу же нужно заносить в чертеж .
Для начала необходимо найти середину ширины фронтальной стены. Отталкиваясь от этой точки, определяются параметры высоты конька, будущего потолка мансарды, расположение стоек-стен и размер карнизного свеса.
В связи с тем, что каждая из конструкций имеет определенное количество соединительных узлов, которые имеют различные конфигурации, неплохо будет каждую из этих связок прорисовать отдельно, чтобы разобраться в их особенностях сопряжения между собой всех элементов, соединяющейся в этой точке.
Любая стропильная система состоит из основных элементов и дополнительных, которые могут быть не в каждой конструкции. К основным составляющим мансардной крыши относятся.
- Балки перекрытия, которые являются основой для остальных элементов стропильной системы. Они укладываются на капитальные стены строения.
- Стропильная нога, прямая в двускатной системе крыши или состоящая из двух отделов — в ломаной схеме. В этом случае, верхнее стропило называется коньковым, так как образует самую высшую точку крыши — , а стропила, образующие стены мансарды, называют боковыми.
- Коньковая доска или брус — обязательный элемент дл я двухскатной крыши, но не всегда применяется при устройстве ломаной модели кровли.
- Мауэрлат – мощный брус, закрепляющийся к капитальным боковым стенам строения. На этот элемент устанавливаются стропильные ноги.
- Стойки — это опорные элементы, необходимые для укрепления двухскатной и ломаной конструкции. В последнем случае, к ней присоединяют коньковое и боковое стропило, а в первом — стойка является надежной подпоркой для длинного стропила. Кроме этого, стойки служат каркасом для утепления и обшивки стен мансарды.
- Диагональные связывающие элементы или скосы дополнительно скрепляют стойки или продольные балки и стропила, делая конструкцию более прочной.
- Балки чердачного перекрытия применяются во всех вариантах мансарды — ими связывают стойки, и они же являются каркасом для устройства потолка.
- Межстропильные прогоны устанавливаются в ломаном виде крыши для жесткости конструкции.
Чтобы быть уверенным, что подготовленный проект разработан верно , нужно показать его специалисту. Только он сможет определить, правильно ли подобраны параметры мансарды к ширине и длине стен строения.
Видео: профессиональный расчет мансардной крыши с помощью специального ПО
Параметры материалов для возведения мансардной крыши
Если графический проект готов, то, отталкиваясь от проставленных на нем размеров, можно просчитать количество материалов, необходимых для возведения мансардной крыши. Выбирать материалы нужно по их характеристикам, которые должны отвечать требованиям противопожарной и экологической безопасности. Для древесины необходимо предусмотреть специальную обработку антипиренами , которые снизят горючесть материала. Итак, для строительства понадобится:
- Доски для стропильных ног. Их сечение — подбирается по результатам специальных расчетов – об этом будет рассказано подробнее чуть ниже.
- Брус, имеющий сечение в 100×150 или 150×200 мм — для балок перекрытия, в зависимости от выбранной стропильной системы и ширины между несущими стенами, а также для прогонов, диагональных ног или ендов – если они предусмотрены конструкцией.
- Брус сечением от 100×150 мм или 150×150 мм для укладки мауэрлата .
- Для стоек обычно применяют брус 100 × 100 или 150×150 мм.
- Необрезная доска для настила чернового пола и некоторых крепежных элементов.
- Проволока стальная отожженная диаметром 3— 4 мм — для скрепления между собой некоторых деталей.
- Гвозди, болты, скобы разных размеров, уголки различных конфигураций и другие крепежные элементы.
- Металлический лист т олщиной не менее 1 мм — для вырезания накладок.
- Пиломатериалы для обрешетки и контробрешетки для кровельного материала – в зависимости от выбранного типа кровли.
- – для термоизоляции кровли.
- Гидроизоляционные и пароизоляционные мембраны.
- Кровельный материал и крепежные элементы для него.
Какого сечения требуются стропила
Стропила – элементы кровли, которые будут воспринимать основные внешние нагрузки, поэтому к их сечению требования совершенно особенные.
Размер требуемого пиломатериала будет зависеть от многих параметров – от шага между стропильными ногами, от длины этих ног между точками опоры, от выпадающей на них снеговой и ветровой нагрузки.
Геометрические параметры конструкции стропильной системы несложно определить на чертеже. А вот с остальными параметрами – придется обратиться к справочным материала и провести некоторые подсчеты .
Снеговая нагрузка неодинакова для различных регионов нашей страны. На рисунке ниже приведена карта, на которой вся территория России разбита на зоны по интенсивности снеговой нагрузки.
Всего таких зон – восемь (последняя, восьмая, относится, скорее, к экстремальным, и ее можно не рассматривать для строительства мансардной крыши).
Теперь можно точно определить снеговую нагрузку, которая будет зависеть от угла ската крыши. Для этого существует следующая формула:
S = Sg × μ
Sg – табличное значение — смотри карту и прилагаемую к ней таблицу
μ — поправочный коэффициент, зависящий от крутизны ската крыши.
- Если угол ската – мене 25°, то μ=1,0
- При крутизне от 25 до 60° — μ=0,7
- Если крыша круче 60°, то считается, что снег на ней не задерживается, и снеговая нагрузка вообще в расчёт не берется .
Характерно, что если мансардная крыша имеет ломаную конструкцию, то для разных ее участков нагрузка может иметь различные значения.
Угол уклона крыши всегда можно определить или транспортиром – по чертежу, или же простым соотношением высоты и основания треугольника (как правило – половина ширины пролета ):
Ветровая нагрузка также в основном зависит от региона постройки здания и от особенностей его окружения и высоты крыши.
И вновь для расчета вначале определяются исходные данные по карте и прилагаемой к ней таблице:
Расчет для конкретного здания будет проводиться по формуле:
Wp = W × k × c
W – табличное значение, в зависимости от региона
k – коэффициент, учитывающий высоту здание и его месторасположение (смотри таблицу )
В таблице буквами указаны следующие зоны:
- зона А – открытая местность, степи, лесостепи, пустыни, тундра или лесотундра, открытые ветрам побережья морей, крупных озер и водохранилищ.
- зона Б – территории городов, лесистая местность, местность с частыми препятствиями для ветра, рельефными или искусственными, высотой не менее 10 метров.
- зона В – плотная городская застройка со средней высотой зданий выше 25 метров.
с – коэффициент, зависящий от преимущественного направления ветра (розы ветров региона) и от угла наклона скатов кровли.
С этим коэффициентом дело обстоит несколько сложнее, так как ветер может оказывать двоякое воздействие на скаты крыши. Так, он оказывает прямое, опрокидывающее воздействие непосредственно на кровельные скаты. Но при малых углах особое значение принимает аэродинамическое воздействие ветра – он пытается поднять плоскость ската за счет возникающих подъемных сил.
На рисунках схемах и прилагаемых к ним таблицах обозначены участки крыши, подверженные максимальным ветровым нагрузкам, и указаны соответствующие коэффициенты для расчета .
Характерно, что при углах ската до 30 градусов (а это – вполне возможно на участке коньковых стропил), коэффициенты указаны и со знаком плюс, и отрицательные, то есть направленные вверх. Они несколько гасят фронтальную ветровую нагрузку (это учитывается при расчетах ), а чтобы нивелировать воздействие подъемных сил, необходимо будет очень тщательно закрепить стропильную систему и кровельный материал на этом участке, используя дополнительные связи, например, с помощью отожжённой стальной проволоки.
После того как ветровая и снеговая нагрузки рассчитаны, их можно будет просуммировать, и, с учетом конструктивных особенностей создаваемой системы, определить сечение досок для стропил.
Обратите внимание, что данные приведены для наиболее часто применяемого хвойного материала (сосна, ель, кедр или лиственница). В таблице показаны максимальная длина стропил между точками опоры, сечение доски в зависимости от сортности материала, и от шага между стропилами.
Значение суммарной нагрузки указано в кПа (Килопаскалях ). Привести эту величину в более привычные килограммы на квадратный метр — несложно. Со вполне допустимым округлением можно принять : 1 кПа ≈ 100 кг/м² .
Значения размеров доски по ее сечению округляются до стандартных размеров пиломатериалов в большую сторону.
| сечение стропил (мм) | Расстояние между соседними стропилами (мм) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 300 | 600 | 900 | 300 | 600 | 900 | ||
| 1.0 кПа | 1.5 кПа | ||||||
| высший | 40×89 | 3.22 | 2.92 | 2.55 | 2.81 | 2.55 | 2.23 |
| 40×140 | 5.06 | 4.60 | 4.02 | 4.42 | 4.02 | 3.54 | |
| 50×184 | 6.65 | 6.05 | 5.28 | 5.81 | 5.28 | 4.61 | |
| 50×235 | 8.50 | 7.72 | 6.74 | 7.42 | 6.74 | 5.89 | |
| 50×286 | 10.34 | 9.40 | 8.21 | 9.03 | 8.21 | 7.17 | |
| 1 или 2 | 40×89 | 3.11 | 2.83 | 2.47 | 2.72 | 2.47 | 2.16 |
| 40×140 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | 4.28 | 3.89 | 3.40 | |
| 50×184 | 6.44 | 5.85 | 5.11 | 5.62 | 5.11 | 4.41 | |
| 50×235 | 8.22 | 7.47 | 6.50 | 7.18 | 6.52 | 5.39 | |
| 50×286 | 10.00 | 9.06 | 7.40 | 8.74 | 7.66 | 6.25 | |
| 3 | 40×89 | 3.06 | 2.78 | 2.31 | 2.67 | 2.39 | 1.95 |
| 40×140 | 4.67 | 4.04 | 3.30 | 3.95 | 3.42 | 2.79 | |
| 50×184 | 5.68 | 4.92 | 4.02 | 4.80 | 4.16 | 3.40 | |
| 50×235 | 6.95 | 6.02 | 4.91 | 5.87 | 5.08 | 4.15 | |
| 50×286 | 8.06 | 6.98 | 6.70 | 6.81 | 5.90 | 4.82 | |
| суммарная величина снеговой и ветровой нагрузки | 2.0 кПа | 2.5 кПа | |||||
| высший | 40×89 | 4.02 | 3.65 | 3.19 | 3.73 | 3.39 | 2.96 |
| 40×140 | 5.28 | 4.80 | 4.19 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | |
| 50×184 | 6.74 | 6.13 | 5.35 | 6.26 | 5.69 | 4.97 | |
| 50×235 | 8.21 | 7.46 | 6.52 | 7.62 | 6.92 | 5.90 | |
| 50×286 | 2.47 | 2.24 | 1.96 | 2.29 | 2.08 | 1.82 | |
| 1 или 2 | 40×89 | 3.89 | 3.53 | 3.08 | 3.61 | 3.28 | 2.86 |
| 40×140 | 5.11 | 4.64 | 3.89 | 4.74 | 4.31 | 3.52 | |
| 50×184 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
| 50×235 | 7.80 | 6.76 | 5.52 | 7.06 | 6.11 | 4.99 | |
| 50×286 | 2.43 | 2.11 | 1.72 | 2.21 | 1.91 | 1.56 | |
| 3 | 40×89 | 3.48 | 3.01 | 2.46 | 3.15 | 2.73 | 2.23 |
| 40×140 | 4.23 | 3.67 | 2.99 | 3.83 | 3.32 | 2.71 | |
| 50×184 | 5.18 | 4.48 | 3.66 | 4.68 | 4.06 | 3.31 | |
| 50×235 | 6.01 | 5.20 | 4.25 | 5.43 | 4.71 | 3.84 | |
| 50×286 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
Инструменты
Естественно, во время работы не обойтись без инструментов, в список которых входит:
- Электродрель, шуруповерт .
- Строительный уровень и отвес, рулетка, угольник.
- Топор, стамеска, долото, молоток
- Циркулярная пила, электролобзик, ножовка.
- Плотницкий нож.
Монтаж будет ускорен, если инструменты для работы будут качественными, а работа будет проводиться с грамотными наставниками, с помощниками, аккуратно и поэтапно.
Этапы монтажа
Необходимо строго соблюдать последовательность выполнения работ — только при таком условии конструкция получится надежной и прочной.
Крепление мауэрлата
Монтаж любой стропильной системы начинается с закрепления на торце боковых стен строения мощного опорного бруса — мауэрлата , на который будет удобно устанавливать стропильные ноги. Мауэрлат изготавливается из качественного бруска сечением не менее 100 × 150 мм. Укладывается он обязательно на на стеленную по верхнему торцу стены (независимо от материала) гидроизоляцию из рубероида.
За счет мауэрлата нагрузка будет равномерно распределяться по стенам и передаваться на фундамент ст роения.
Закрепляют мауэрлат к стене с помощью металлических шпилек, которые заранее вмуровывают в бетонный пояс или венец, идущий по верхнему краю стены, или же анкерными болтами диаметром в 12 мм. Они должны входить в глубь стены не менее, чем на 150 — 170 мм. Если мауэрлат устанавливают на деревянную стену, то брусья крепятся к ней с помощью деревянных нагелей.
Монтаж стропильной конструкции
- Монтаж стропильной системы начинается с установки балок перекрытия. Они могут крепиться на мауэрлат сверху, если балки планируется вынести за периметр ст роения и за счет этого увеличить площадь мансарды. В этой конструкции стропильные ноги закрепляются на балки перекрытия.
Балки перекрытия, закрепленные поверх мауэрлата (рис. А)
- В другом случае они могут укладываться на гидроизолированные стены и крепиться с помощью уголков или скоб к внутреннему краю мауэрлата. Такой вариант пр именяется тогда, когда стропильные ноги планируется закреплять непосредственно на мауэрлат.
Другой вариант — к мауэрлату крепятся лишь стропильные ноги
- Далее, необходимо найти середину балки перекрытия, так как эта отметка станет ориентиром для определения месторасположения опорных стоек и конька.
- Стойки должны быть расположены на одинаковом расстоянии от от меченной середины балки перекрытия. Они в дальнейшем станут определять расположение стен мансардного помещения, то есть его ширину.
- Бруски для стоек должны иметь сечение, равное размеру балок перекрытия. Крепятся стройки к балкам с помощью специальных уголков и деревянных накладок. Однако, для начала их сперва наживляют гвоздями, затем тщательно выравнивают с помощью строительного уровня и отвеса , и только потом закрепляют капитально, с расчётом на будущие нагрузки.
- Когда первая пара стоек будет установлена, сверху их скрепляют между собой бруском, который называют затяжкой. Такая затяжка также соединяется со стойками с помощью специальных металлических уголков.
- После закрепления затяжки получится П-образная конструкция. На нее по бокам устанавливаются наслонные стропила, которые вторым своим концом крепится к балке перекрытия или же укладывается на мауэрлат.
- На установленные опоры для бруса или в стропиле выпиливается специальная выемка (паз). С ее использованием стропила плотно устанавливаются на брус мауэрлата, и крепятся с помощью металлических скоб.
- Для жесткости конструкции от основания стойки к середине установленного бокового стропила могут быть дополнительно установлены подкосы. Если и этого покажется мало, и экономия материала – не стоит на первом плане, то можно усилить общую конструкцию еще и дополнительными стойками, и схватками (они указаны на чертеже рис. А полупрозрачными линиями).
- Далее, на затяжке вычисляется середина – на это место будет крепиться бабка, подпирающая коньковое соединение верхней висячей подсистемы стропил.
- Следующим шагом устанавливаются коньковые стропила, которые могут скрепляться между собой разными соединениями — это может быть металлическая накладка или мощные болты с металлическими пластинами или шайбами.
- После их установки, к коньку и середине затяжки крепится бабка.
- Завершив работу над одной частью стропильной системы, нужно изготовить все остальные по тому же принципу. Расстояние между соседними стропилами в подобной системе должно быть не более 900 — 950 мм, но оптимальным, наверное, все же будет интервал в 600 мм – это даст и необходимую жесткость , и устойчивость конструкции, и будет удобно для утепления с помощью стандартных матов минеральной ваты. Правда,это утяжеляет конструкцию и потребует большего количества материалов.
- Сначала устанавливаются боковые детали системы в сборе , а затем — промежуточные. Между собой они связываются прогонами, которые устанавливаются между верхними концами стоек и действуют, как распорки. Таким образом, получится жесткая конструкция стропил мансарды, в которой уже будет готов каркас для обшивки стен.
Цены на различные виды крепежа для стропил
Крепеж для стропил
Гидроизоляция мансардной крыши
Когда стропильная система будет выстроена, можно переходить к отделке ее и сопутствующими им материалами.
- Первым покрытием, которое должно быть закреплено сразу поверх ст ропил, станет гидроизоляционная и ветрозащитная пленка . ее крепят к стропилам с помощью скоб и степлера, начиная от карниза. Полотна настилаются внахлест на 150 — 200 мм, а затем стыки склеиваются водостойким скотчем.
- Сверху гидроизоляции, на стропила набивается контробрешетка , которая надежнее зафиксирует пленку на поверхности и создаст необходимое вентиляционное расстояние между ветрозащитным и кровельным материалом. Контробрешетка обычно выполняется из досок шириной в 100 — 150 мм и толщиной в 50 — 70 мм.
- Перпендикулярно контробрешетке закрепляются обрешетка , на которую затем будет настилаться кровельный материал. Шаг между рейками нужно рассчитывать в зависимости от типа и размеров листового кровельного материала, с учетом требуемого для него нахлеста
- Если же выбрана мягкая кровля, то на контробрешетку чаще всего закрепляются фанерные листы.
Монтаж кровельного покрытия
На подготовленную обрешетку или фанеру закрепляется кровельный материал. Его монтаж обычно начинается от карниза крыши и проходит порядово , от одного из краев – в зависимости от вида кровли. Кровельные листы монтируются внахлест . Если для покрытия используется металлический профиль или металлочерепица, то такой материал закрепляют специальными саморезами с эластичными прокладками. Крепежные элементы обычно подбираются по цвету к кровельному материалу.
Самое сложное в покрытии мансардной ломаной крыши — это переход от наслонных боковых стропил к висячим коньковым . Могут быть определенные сложности и в том случае, если на крыше предусмотрены выступы для устройства кровли над балконами или окнами.
Кроме этого, если на крышу выходит дымоходная труба, для нее необходимо отдельное оформление отверстия внутри стропильной системы и утеплительном слое, а на кровле— устройство вокруг трубы надежной гидроизоляции.
Как и чем лучше покрыть крышу, можно подробно узнать на на шем портале, там предусмотрен целый раздел , в котором можно найти ответы на множество вопросов, в том числе и рекомендации по надежному утеплению мансардного помещения.
Цены на популярные виды профнастила
Профнастил
Видео: подробный видео-урок по возведению мансардной крыши
Нужно отметить, что работа по сооружению любой крыши, а тем более такой сложной, как мансардная, не только ответственна, но и достаточно опасна, требует особых, повышенным мер безопасности. Если нет опыта в проведении подобных строительных процессов, то лучше доверить их выполнение профессионалам или же выполнять все действия под контролем опытного мастера, и с соблюдением максимальной осторожности и аккуратности.
