Ломаная крыша своими руками чертежи и фото – Двухскатная ломаная крыша своими руками чертежи

Ломаная крыша — 130 фото интересных решений и практичных советов по обустройству

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.

Рекомендации по расчету кровельной конструкции

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

Также рекомендуем посетить:

mojdominfo.ru

Ломаная крыша своими руками — пошаговая инструкция!

Ломаные крыши относятся к категории популярных и наиболее эффективных кровельных конструкций. Возведение и обустройство подобной кровли требует от исполнителя наличия определенных навыков выполнения необходимых расчетов и соответствующих мероприятий.

Ломаная крыша своими руками

Однако, разобравшись в основных положениях руководства, с обустройством подобной кровельной конструкции можно будет справиться собственными силами без привлечения сторонних специалистов, что позволит существенно сэкономить.

Ломаная крыша своими руками

Содержание пошаговой инструкции:

Общие сведения о ломаных крышах

Ломаная крыша прекрасно подходит для тех ситуаций, когда запланировано обустройство жилой мансарды. В данном случае подкровельное помещение будет иметь достаточно высокие потолки.

Ломаная мансардная крыша

Возвести ломаную крышу несколько сложнее, чем обыкновенную одно- либо двухскатную конструкцию, однако невыполнимых задач, как вы уже знаете, нет.

Ломаные кровли лучше всего смотрятся на строениях, имеющих квадратную форму. Если ваш дом является узким и длинным, от мансарды, следовательно, и от рассматриваемой конструкции крыши, практически никакой пользы не будет.

Рекомендации по расчету кровельной конструкции

Ломаная мансардная крыша

Схема устройства стропил ломаной крыши

Любые кровельные конструкции, и ломаная не является исключением, рассчитываются в два этапа. При выполнении первого расчета устанавливается требуемое количество финишного материала, а второй расчет предназначен для установления показателей несущей способности стропил.

Чертеж — размеры мансардной крыши

Первый расчет выполняется с использованием значений геометрических размеров кровельной системы.  Расчет же несущей способности системы стропил несколько более сложен. При его выполнении нужно учитывать следующие показатели:

• вес финишного кровельного покрытия;
• нагрузку, создаваемую изоляционными материалами
• массу элементов обрешетки, а также контробрешетки;
• длину пролета между свесом карниза и кровельным коньком;
• наклон кровельных скатов;
• шаг размещения элементов обрешетки и стропильной системы;
• разного рода временные и дополнительные нагрузки. Сюда относится вес работников, занимающихся обустройством кровли, масса мансардных стеклопакетов, элементов вентиляционной системы, ограждений и прочих дополнений.

  Расчет мансардной кровли

Получив все перечисленные данные, вы сможете выполнить расчет системы стропил с использованием соответствующих формул либо специальных программ, что проще, быстрее и удобнее.

Расчет и создание стропильной системы ломаной крыши

По результатам расчетов вы установите, подходят ли сечения конструктивных элементов конкретно к вашей кровельной конструкции. По необходимости характеристики обрешетки и стропильных ног можно менять. Также вы можете заменить кровельный материал.

Для максимального удобства создайте трехмерную модель будущей ломаной кровельной конструкции с выбранными вами параметрами. В этом вам помогут специальные программы.

Таблица

Из чего строить крышу?

После завершения всех расчетов и подготовки необходимой проектной документации, вы будете знать, каким должно быть сечение элементов стропильной системы крыши, какую обрешетку лучше всего обустраивать и какой кровельный материал подойдет конкретно для вашего случая.

Отправляйтесь за приобретением необходимых приспособлений.

Прежде всего, купите брус для обустройства мауэрлата, а также брусья либо доски для монтажа обрешетки и обрезную доску для системы стропил. Также стропила можно делать из бруса.

Пиломатериалы для крыши

Идеально подойдет хвойная древесина. Важно, чтобы влажность материала не превышала 20-22%. Материал не должен иметь крупных сучков. Следы повреждения жучками и синюшные пятна тоже должны отсутствовать.

Учитывайте тот факт, что от качества древесины напрямую зависит прочность, надежность и долговечность ломаной кровельной конструкции.

Прежде чем использовать купленный материал по назначению, обязательно обработайте его антисептическим препаратом. Специальные средства обеспечат защиту материала от гниения. Также периодическую обработку антисептиками нужно будет проводить в течение всего срока использования кровельной конструкции.

Пиломатериалы для крыши

Помимо антисептиков, всю древесину нужно обработать антипиренами – это специальные противопожарные средства.

Обработку материала выполняйте на улице либо в качественно проветриваемом помещении. Обязательно наденьте защитные перчатки и респиратор. Упомянутые средства наносятся двойным слоем. Для нанесения удобнее всего использовать распылитель, также подойдут обыкновенные кисти.

Пропитка для дерева

После нанесения пропиток, дайте им полностью высохнуть, и только после этого переходите к выполнению других запланированных мероприятий.

Также для обустройства ломаной кровельной конструкции понадобятся крепежные изделия – саморезы, пластинки, болты и т.д.

Крепёж для бруса

Крепёж для бруса

Дополнительно приобретите подходящие материалы для гидроизолирования, утепления и пароизолирования конструкции, а также финишный кровельный материал.

Порядок возведения крыши

Обустройство рассматриваемой конструкции выполняется в несколько несложных шагов.

Первый шаг

Закрепите мауэрлат на верхнем обвязочном брусе.

Схема укладки мауэрлата

Крепление мауэрлата

Второй шаг

Установите стропильные ноги по требованиям ваших проектных чертежей. Предварительно вырежьте шаблоны для соединения стропильных элементов с опорным брусом (мауэрлатом).

Соединение стропил с мауэрлатом

Третий шаг

Выставьте вертикальные стойки и закрепите их на балках перекрытия. Они возьмут на себя функцию каркаса стен будущего подкровельного помещения.

Крепление балок перекрытия

Вверху свяжите стойки при помощи прогонов. Эти элементы одновременно возьмут на себя функции затяжек для верхних стропильных элементов и потолочных балок для мансардного помещения.

Крепление балок перекрытия

Крепление балок перекрытия

Дальнейшую работу выполняйте по требованиям своего проекта. При этом обязательно учитывайте, что стропила, за счет которых образуется отвесной кровельный скос и обеспечивается затяжка верхних стропильных ног с мауэрлатом, должны быть наслонными. Верхние же стропила в конструкции такой кровли будут относиться к висячему типу.

Стропильная система наслонная

Ломаная крыша

Для дополнительной жесткости висячих стропильных ног обеспечьте фиксацию на бабках. Их необходимо соединить с затяжками, выполняющими функцию балок потолка мансардного этажа.

Строительство ломаной крыши

Строительство ломаной крыши

При необходимости выполните монтаж распорок и подкосов. Все перечисленные крепежные элементы конструкции должны быть изначально отмечены в ваших чертежах крыши.

На крайние стропила, размещенные с торцов дома, установите дополнительные каркасы для размещения фронтонов, дверных проемов и стеклопакетов.

Нижние стропила для мансардной крыши

Изоляционные работы и финишная отделка

В завершение останется выполнить укладку необходимых изоляционных материалов. Сначала закрепите по каркасу кровельной конструкции пароизоляционную пленку, уложив ее по стропильным ногам и зафиксировав степлером. Пленку крепите с нахлестом, без чрезмерных провисаний.

Прибивание обрешетки

Крепление обрешетки на ломаной крыше

Смонтируйте обрешетку из бруса. Шаг обрешетки подбирайте индивидуально в соответствии с особенностями выбранного финишного покрытия. В некоторых ситуациях для обустройства обрешетки применяется металлопрофиль, но вариант с применением деревянного бруса является наиболее распространенным.

Уложите теплоизоляционный материал (лучше всего минвату) между стропильными элементами. Утеплитель укладывайте в распор. Со стороны мансардной комнаты дополнительно зафиксируйте утеплитель обрешеткой. К ней же в будущем будет фиксироваться финишное внутреннее покрытие.

Ломаная мансардная крыша

Утепление крыши

Уложите гидроизоляционный материал. Принципы укладки и крепления те же, что и в случае с пароизоляционной мембраной. Приступайте к укладке финишного материала поверх обустроенной влагоизоляции. Скаты рассматриваемой конструкции имеют в своей основе ломаный профиль, поэтому финишное покрытие следует начинать монтировать снизу.

В местах стыков скатов кровли укладывайте верхний ряд финишного материала так, чтобы он перекрывал нижний ярус и создавал над ним своего рода козырек.

Укладка кровли на мансардную крышу

В завершение необходимо установить различные дополнительные элементы кровельной конструкции вроде водосточных желобов, ограждений и пр.

Готовая ломаная кровельная конструкция, созданная собственными силами, ни в чем не уступает аналогичным постройкам, оборудованным с привлечением профессионалов.

Ломаная крыша

Удачной работы!

Видео – Ломаная крыша своими руками

svoimi-rykami.ru

Ломаная крыша своими руками: стропильная система, фото

Использование мансарды вместо полноценного второго этажа позволяет рационально использовать доступное пространство и заметно расширить жилую площадь. Вариантов мансард существует множество; самый популярный из них — это ломаная крыша, являющаяся не только эстетически привлекательной, но и финансово выгодной. При желании построить такую мансарду можно своими руками.

Пользователи часто ищут:

Из каких частей состоит ломаная мансарда?

Первый этап строительства крыши — это проектирование и расчет; независимо от того, заказывается ли проект в специальной организации или планируется сделать чертеж конструкции самостоятельно, в первую очередь необходимо разобраться в том, из каких основных частей состоит ломаная мансарда.

В сущности, ломаная крыша — это жилой чердак, достаточно хорошо утепленный и защищенный от влаги и шума, чтобы в нем было комфортно обитать. Поэтому и по конструкции она незначительно отличается от обыкновенной двускатной крыши.

Выделяются следующие основные элементы ломаной крыши:

• вертикальные стойки;
• затяжки — горизонтальные балки;
• стропила — ребра жесткости, являющиеся скелетом всей конструкции;
• подкосы — диагональные балки, поддерживающие стропила;
• мауэрлат — деревянные балки со специальным крепежом, соединяющие конструкцию со стенами дома;
• коньковый прогон — совокупность верхних элементов стропильной системы;
• бабки — крепления, обеспечивающие жесткость висячих стропил;
• схватки — горизонтальные распорки, снимающие часть нагрузки со стропил;
• обрешетка — каркас для крепления кровельного материала и изоляции;
• кровля — может делаться из керамочерепицы, разных видов шифера, профлиста и множества других материалов;
• тепло-, гидро- и шумоизоляция.

Таким образом, вся конструкция состоит из набора прямоугольных треугольников. Между собой их соединяют деревянными балками. Все описанные элементы легко найти на чертеже ломаной мансарды.

Технические требования к ломаной крыше

К ломаным крышам предъявляются следующие требования:

• высота стен мансарды должна превышать 2,2 м;
• должна быть обеспечена хорошая вентиляция, чтобы влага не конденсировалась под кровлей;
• кровельный материал должен иметь небольшую массу;
• в конструкции должны быть предусмотрены меры против воздействия дополнительной нагрузки на стропильную систему — то есть, элементы крыши должны выдерживать не только собственную массу, но и, например, снег;
• мансарда теряет тепло быстрее, чем нижние этажи, поэтому теплоизоляции должно быть уделено особое внимание;
• для обеспечения пожарной безопасности все деревянные балки и элементы обрешетки следует обработать антипиренами.

Разновидности стропильных систем

Устройство ломаной крыши очень простое — скат ее как бы разламывается на нижнюю и верхнюю части, каждая из которых устанавливается под своим углом. Чаще всего их монтируют под углом 60–70°, и 15–30° соответственно.

На основании конструктивных особенностей мансарды можно выделить такие виды мансардных ломаных крыш.

1. Используется два вида стропил: висячие и наслонные. Балки перекрытия мансарды устанавливаются, немного не доходя до краев стен нижнего этажа. Нижний скат делается из наслонных стропил, которые крепятся к стенам дома при помощи мауэрлата. Из стоек делается каркас стен мансарды. Такие треугольники устанавливаются вдоль стен и связываются схватками. Сверху к ним присоединяются треугольники из висячих стропил, опирающихся на затяжку.
2. Чтобы увеличить площадь помещения, нижние края стропил можно вывести за пределы дома. В таком случае крепиться они будут не к мауэрлату, а к перекрытию, которое, в свою очередь, удерживается на внешних стенах дома при помощи мауэрлата. Стропила обязательно поддерживаются подкосами. Стойки углубляются в балки перекрытия не более чем на треть их толщины.
3. Эта стропильная система ломаной крыши отличается тем, что верхние треугольники делаются из наслонных, а не висячих стропил. Затяжки при этом являются опорами для стоек верхних треугольников.

Расчет ломаной крыши

Перед началом работы предстоит провести два расчета:

• определение количества необходимого стройматериала;
• вычисление несущей способности конструкции.

Определить, сколько нужно материала, очень просто из-за несложной геометрии ломаной крыши. С несущей способностью разобраться не так просто. Для ее расчета необходимо учесть:

1. массу кровли;
2. примерную массу снега;
3. массу обрешетки;
4. массу паро-, гидро- и теплоизоляционных материалов;
5. размеры крыши;
6. углы установки скатов;
7. шаг установки элементов стропильной системы и кровельной обрешетки;
8. дополнительная нагрузка: масса людей и оборудования, окон, вентиляции и т. д.

На основании этих данных и при помощи специальных программ делается расчет несущей способности. В зависимости от того, какая несущая способность требуется, выбирается площадь сечения используемого в строительстве деревянного бруса. Если что-то не устраивает, проект можно подкорректировать, изменив стропильную систему, выбрав другой кровельный материал, разместив стропила пореже.

В большинстве программ конструкция ломаной крыши может быть визуализирована — на 3D модели сразу будет видно, как изменения повлияют на внешний вид мансарды.

Какие материалы нужно подготовить?

После разработки проекта будет понятно, брус с каким сечением следует использовать, какой кровельный материал лучше выбрать, какой должна быть обрешетка кровли. Придется приобрести большое разнообразие пиломатериалов: брус для формирования мауэрлата, обрезные доски для стропильной системы, доски для обрешетки. Их нужно правильно подобрать, чтобы конструкция получилась долговечной и надежной.

Советы по выбору пиломатериалов:

• лучше всего для строительства мансарды подходят хвойные породы дерева — сосна, ель — они достаточно прочные и жесткие, чтобы выдержать всю нагрузку;
• древесина должна быть хорошо просушена — влажность ее не должна превышать 20%;
• материал должен быть без сучков, трещин, следов биологического поражения и других дефектов.

Перед монтажом все деревянные элементы ломаной крыши обрабатываются антипиренами и антисептическими средствами, а также пропитками от гниения. Такую обработку следует периодически повторять, чтобы не пришлось заменять несущие элементы конструкции.

Кроме основного материала, нужно запастись металлическим крепежом для соединения стропил с мауэрлатом и между собой, изоляционными и кровельными материалами.

Монтаж крыши

Монтаж мауэрлата

Строительство ломаной крыши начинается с установки мауэрлата, к которому будут крепиться концы стропил. Нюансы этого этапа разнятся в зависимости от материала, из которого построен нижний этаж — если стены его каменные, в них заранее нужно пробить отверстия для анкеров и установить крепеж. Шаг между анкерами не должен превышать 2 м.

На поверхность стены укладывается гидроизоляционный материал. Затем брус размечается, в точках установки крепежа просверливаются отверстия. Мауэрлат надевается на анкера и плотно притягивается гайками.

Монтаж балок перекрытия

Последовательность установки:

• сначала ставятся крайние балки с торцов здания;
• между ними натягиваются бечевки для указания плоскости;
• устанавливаются промежуточные балки.

Монтаж стоек

Стойки нужно выставлять строго вертикально. Принцип работы такой же, как в случае с балками перекрытия — сначала монтируются крайние стойки, затем промежуточные в одной плоскости. Шаг между элементами конструкции не должен превышать 2 м. Фиксируются стойки временными распорками. Высота балок — на 10 см больше планируемой высоты потолков.

Между стойками устанавливаются прогоны из обрезной доски. В итоге должен получиться готовый каркас для внутренних стен мансарды.

Установка затяжек

Поперечные балки соединяются не со стойками, а с прогонами, при помощи металлических кровельных уголков. Если ширина помещения большая, под каждой затяжкой стоит установить временные распорки, чтобы при хождении по ним при строительстве верхних откосов балки не сломались и не прогнулись.

Установка стропил

Сначала монтируются нижние стропила. Ставят их в следующем порядке:

• намечаются точки монтажа на мауэрлате — шаг между ними должен равняться 1–1,2 м;
• на стропильных ногах выпиливаются места крепления по шаблону;
• сначала крепятся крайние стропилины, затем, как и раньше, по бечевке — промежуточные;
• в соответствии с чертежом устанавливаются подкосы.

Верхние стропила ставятся так же — по шаблону. Крепятся они к затяжкам и соединяются между собой; продольное соединение коньковой балкой требуется, только если длина мансарды превышает 10 м. В ином случае можно обойтись подкосами, с которыми конструкция ломаной мансардной крыши будет достаточно жесткой.

Последние этапы работы — обшивка фронтонов и крепление обрешетки для кровли. Во фронтонах следует оставить оконные проемы (не менее 1/8 общей площади внешних стен мансарды).

Изоляция конструкции

На готовый каркас останется только уложить кровельный пирог. Первый его слой — это пароизоляция, которая не дает влаге проникнуть в утеплитель. На парозащитную мембрану укладывается теплоизоляционный материал — рекомендуется использовать каменные базальтовые плиты. Укладывают их в несколько слоев со сдвигом стыков, что защитит от возникновения мостиков холода. Размер плит должен быть на несколько см больше шага между балками контробрешетки. Чтобы утеплитель не проседал и не терял своих эксплуатационных характеристик, плотность его должна быть не менее 35 кг/м³.

Сверху утеплитель накрывается гидрозащитной мембраной, которая пропускает пар, но не дает жидкой влаге проникать внутрь помещения. Поверх гидроизоляционного слоя укладывается кровля — особенности ее монтажа зависят от выбранного материала.

После монтажа кровли останутся только финишные штрихи — установка водоотливов, декоративная отделка. Внутри отделочный материал также прикрепляется к обрешетке поверх теплоизоляции. Ломаная крыша построена. Как видно, сделать это вполне возможно своими руками — только проектирование и расчет, вероятно, придется доверить профессионалам.

besedkibest.ru

Пошаговая инструкция по строительству ломаной мансардной крыши своими руками

После вхождения в моду лофтов, то есть, по сути, переоборудованных под жилье чердаков, ломаные крыши стали чрезвычайно популярными. Это своего рода вариация на тему двускатной крыши, но несколько более сложной геометрии. Благодаря обустройству ломаной крыши в своем доме, появляется возможность увеличить полезный жилой объем мансарды — значительно приподнять потолок в крайних точках ската. Кроме того, как считают многие, такая крыша смотрится более необычно и значительно эффектнее, чем простая двускатная.

Строительство ломаной крыши несколько сложнее, чем двускатной, но проще, чем любой четырехскатной — вальмовой, полувальмовой, шатровой, а также других с более экзотичной геометрией. Однако перед тем как приступить к изучению данной темы, рекомендуется ознакомиться с основными терминами и понятиями и узнать, как возводить более простые варианты крыш — односкатную и двускатную.

Ломаная крыша: с чего начать

В строительстве без планирования не строится даже собачья будка, так что нулевым шагом в возведении ломаной крыши станет построение чертежа. Его можно выполнить на компьютере или вручную. Для начала строим фронтальную проекцию стопы (стопа вкратце — основа дома без крыши) нашего дома. Теперь, также соблюдая пропорции, строим на чертеже такую крышу, какая нам нравится. Не забываем при этом, что под ней будет находиться мансарда, так что нужно продумать высоту потолков в ней. Так мы получим ориентировочную высоту крыши, градус ската и другие параметры.

На предложенном плане излом располагается на высоте 3,1 метра, что, собственно, будет (условно, без учета подкровельного пирога) чистовой высотой потолка в мансарде. Если отделка будет выполняться гипсокартоном, то в итоге в мансардном этаже потолок будет около 2,5 метров — весьма неплохо. Наружные углы скатов с горизонтом составляют: конькового — 30°, боковых — 60°. Кстати, если угол ската составляет 60° и более, то при расчетах снеговая нагрузка может не учитываться — снег на ней удерживаться не будет. Ваш собственный чертеж может иметь и другие параметры.

Расчет составляющих стропильной системы

Чтобы наша крыша не рухнула под собственным весом и весом «кровельного пирога», нужно точно подобрать сечения брусьев и досок стропильной системы, а также произвести расчет их максимальной прочности. Для этого нужно воспользоваться специальной программой «Расчет стропил и балок перекрытия».

Чтобы рассчитать сечение балок боковых скатов, нужно открыть закладку (они внизу окна) «Строп.1». Далее устанавливаем подходящее сечение и вносим из плана нашего дома показатель вертикальной силы реакции (на рисунке в программе это красная стрелка, направленная вверх) в самой верхней точке стропила. Назовем этот показатель Q1 кг.

Чтобы рассчитать сечение стропил для конькового ската, переходим во вкладку «Арка». В программе вносим значение Lс нашего плана (окошечко для проставления параметра находится на рисунке). Также проставляем в программе значение h0 (окошко для вставки находится на рисунке в программе). Теперь выбираем нужное сечение стропил, заносим с плана показатель вертикальной силы реакции Qкг, однако уже для нижней точки стропила.

Осталось только просуммировать Q1 кг и Qкг, чтобы получить сосредоточенную нагрузку N, передающуюся через балки стоек на балки перекрытия. Именно этот параметр мы будем использовать, чтобы подобрать сечения досок и балок нашей стропильной системы.

Строительство ломаной крыши

Теперь, когда мы определили все необходимые габариты и нагрузки, можно переходить к конкретным действиям — строительству ломаной крыши. Чтобы не усложнять пояснение формулами, используем для примера типовую «коробку» дачного домика габаритами 8×8 метров. Итак, приступим.

Этап 1:

Кладем мауэрлат (брусья вдоль несущих стен, в нашем случае — по всему периметру) и поверх него — балки перекрытия. Один из вариантов крепления мауэрлат — скобой к деревянной пробке, вмонтированной в стену выше перекрытия. При укладке бруса мауэрлата нужно не забывать про гидроизоляцию. Она должна защищать древесину во всех местах, где та касается стены (снизу и сбоку со стороны наружной стены). Сечение балок перекрытия в данном случае составляет 10×20 см — этого будет достаточно.

Этап 2:

Выставляем вертикальные стойки. Они будут располагаться под изломами нашей ломаной крыши. Сначала выставляются угловые (крайние), для которых мы будем использовать брус 10×15 см, затем — промежуточные из бруса 5×15 см с максимальным шагом 3 метра. Для того, чтобы соблюсти четкую линию выставления стоек, между угловыми рекомендуется натянуть шнурок или использовать лазерный уровень.

Стойки, и угловые, и промежуточные, крепятся временными распорками. На иллюстрации такими распорками поддерживается только правая угловая стойка. Чтобы определить высоту стоек, нужно к расчетной чистовой высоте потолков мансарды (естественно, в месте установки стоек) прибавить 10 см.

Здесь необходимо сделать небольшую ремарку: нередко бывает, что уложив мауэрлат, мы не получаем прямоугольник или квадрат с углами четко 90°. Особенно часто такое встречается в старых домах, которые «повело» от времени или при строительстве которых были допущены ошибки. Это не является проблемой, так что волноваться не стоит. Между тем, чтобы впоследствии не мучиться с установкой остальной системы нашей крыши, стойки нужно постараться выставить так, чтобы они образовали четкий прямоугольник. В противном случае дальше начнутся проблемы со стропильной системой, и, как говорят, пошло-поехало.

Этап 3

Поверх стоек укладываются прогоны (брусья, связывающие все стойки с одной стороны в единую систему, которые будут также служить опорой будущей конструкции), для которых мы будем использовать брусья 5×15 см и ставим недостающие стойки (то есть на каждой балке перекрытия). Для стоек также используем брус 5×15 см. Для этих стоек распорки уже не потребуются. Они не являются несущими, а представляют собой каркас стен нашей будущей мансарды.

Этап 4:

Поверх брусьев прогонов перпендикулярно им и параллельно стойкам кладем доски затяжек. Крепить доски удобнее всего кровельным уголком. Исходя из предложенного в начале статьи плана, длина затяжек составляет 5,5 метров. Сечение рассчитывалось в специальной программе исходя из параметров «Нагр.(норм.)»=«Нагр.(расч.)»=150 кг/м². Для затяжек эксплуатационная нагрузка отсутствует.

Как показывают расчеты в этой программе, если ширина досок равна 5 см, то высота должна составлять не менее 21 сантиметра. Однако доски таких габаритов встречаются не часто, потому для дальнейших расчетов в данной статье принято, что используются затяжки 5×20 см. Чтобы исключить прогиб, в дальнейшем будет предложена инструкция по установке подвесок. Это не вполне правильно, поскольку даст незначительную, но все же дополнительную нагрузку на стропила в углах скатов. Чтобы компенсировать эту дополнительную нагрузку, габариты стропил, полученные в программе, будут несколько увеличены: вместо 5×15 см будут использоваться стропила сечением 5×20 см.

Устанавливая доски затяжек, под каждую где-то посредине длины устанавливаем временную подпорку. Это позволяет снизить степень провисания. Можно использовать подпорки 2,5×15 см (на иллюстрации можно видеть подпорку только под одну затяжку). Они необходимы, чтобы во время монтажа стропил можно было не бояться, что одно из брусьев подломится, а также для исключения провисания.

Поверх затяжек кладем доску 2,5×15, которая стянет их и сделает всю конструкцию более устойчивой. Важно: эту доску нельзя устанавливать точно по центру — она будет мешать дальнейшему монтажу. Достаточно будет отступить от центральной оси около 20 см вправо или влево.

Этап 5:

Теперь ставим брусья боковых стропил, как это показано на иллюстрации. Не забываем, что, несмотря на все наши старания, геометрия основания кровли могла получиться отнюдь не идеальной. Потому сначала делаем шаблон по торцевому брусу. Затем на всех последующих стропильных брусьях делаем только верхний запил. После этого прикладываем стропило в нужное нам место и только тогда уже окончательно запиливаем его внизу. Только после этого крепим стропило.

Если длины бруса не хватает, его можно нарастить, но под место стыка нужно непременно поставить дополнительную стойку.

Теперь можно монтировать заглушки для утеплительного материала, как это показано на иллюстрации.

Этап 6:

Далее можно ставить стропила верхнего конькового ската. Изготавливаем временную стойку: берем доску 2,5×15 и ставим ее точно перпендикулярно на крайней затяжке, как это сделано на иллюстрации. Правый (или левый) край доски должен быть выровнен точно по центральной оси. Теперь берем такого же сечения доску, прикладываем ее к нашей центральной стойке и карандашом делаем отметки, где будут находиться верхний и нижний запилы — мы получили шаблон.

По этой матрице делаем два стропила и устанавливаем их противоположно друг другу на торце. Сразу же закрепляем эту пару подкосом для устойчивости. Чаще всего данная работа выполняется втроем. Коньковый брус не потребуется.

Теперь можно аналогичным образом установить все стропила. На крышу такой же длины, как в примере, то есть, 8 метров, хватит 4-х подкосов, 2 с уклоном в одну сторону, 2 — в противоположную. Чтобы остальные пары стропил не покосились, их скрепляют доской 2,5×15 см, как это показано на иллюстрации, то есть, для каждой пары делается своя стойка.

Этап 7:

Как мы и планировали, чтобы исключить провисание досок-затяжек после того, как мы удалим из-под них временные подпорки, будем устанавливать подвески, для чего используем доску 2,5×15 см. Делается это так, как показано на иллюстрации. Теперь должно стать очевидным, зачем поперечная доска, скреплявшая затяжки, не выкладывалась точно посредине — она бы очень мешала процессу.

Этап 8:

Пришло время изготовить каркас фронтонов и обшить его снаружи деревом или другим выбранным материалом.

Далее последовательность действий такая: установка карнизов, сооружение обрешетки, обвязка обрешетки, создание фронтонных свесов и отливов. В других статьях эти этапы описаны более подробно.

Теперь нашу крышу можно считать практически готовой, пора переходить к сооружению «кровельного пирога», но это будет рассмотрено в другой статье.

pristroika.pro

Стропильная система ломаной крыши: расчет, проектирование, монтаж

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 технология строительства скатных крыш. 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 – по этой ссылке (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 монтаж шифера 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.

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.

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.

krovgid.com

Ломаная мансардная крыша своими руками – устройство и чертежи (видео инструкция)

Если вы хотите максимально увеличить полезную площадь дома, не затрачивая при этом баснословные средства, вы обязательно должны рассмотреть проекты с мансардой. Опыт застройщиков говорит о том, что это оптимальный способ планировки жилья эконом класса, ведь один квадратный метр жилплощади в нем стоит в несколько раз дешевле, чем в двухэтажных постройках. Бытует заблуждение, что мансарда пригодна только для сезонного использование в теплое время года.

Содержание статьи

Однако, оно ошибочно, так как качественно утепленная ломаная мансардная крыша прекрасно сохраняет тепло зимой, ее температурный режим не менее комфортен, чем в отапливаемых помещениях первого этажа.

Даже без дополнительной термоизоляции мансарда является своеобразной «воздушной подушкой», сохраняющей оптимальную температуру внутри дома.

Стропильная система мансардной ломаной крыши

Стропильная система ломаной крыши

Проект дома с ломаной крышей

Ломаную мансардную крышу считают технически сложной конструкцией, советуя доверить ее возведение профессиональной бригаде. Тем не менее, человек, знакомый с кровельными работами на примере традиционной двухскатной крыши, вполне способен осилить ее строительство своими руками, при помощи двух подсобных рабочих, помощников. Главное понять, что это процесс, требующий серьезного подхода, который опрометчиво начинать без предварительных расчетов.

Разновидности мансардных крыш

Мансарда – отапливаемое или холодное пространство под крышей, которое используют в качестве жилого. Согласно строительным нормам, в мансардном помещении необходимо оборудовать окна для естественного освещения и потолки достаточной для человека высоты.

Комнаты под кровлей, в которых эти условия не соблюдаются, называют чердаком. Для устройства мансарды подходят следующие виды крыш:

• Двухскатная. Самая простая конструкция для оборудования мансарды. Она состоит из двух скатов прямоугольной формы и треугольных фронтонов. Чтобы добиться нужной для жилого помещения высоты потолков, необходимо заложить очень крутой угол скатов. Это увеличивает площадь и вес двухскатной крыши, делая ее монтаж экономически нецелесообразным.

  Двухскатная крыша

• Вальмовая. Конструкция вальмовой крыши состоит из двух трапециевидных скатов и стольких же треугольных, расположенных над торцевыми стенами вместо фронтонов. Высоты потолка под вальмами не хватает для жилого помещения, поэтому площадь мансарды получается слишком маленькой. Однако, ее достаточно для организации складирования вещей или зимнего хранения припасов, если она не отапливается.

  Вальмовая крыша

• Полувальмовая. Особенность полувальмовой крыши в том, что ее торцевые скаты не полностью заменяют фронтоны, а частично. Вальмы маленького размера не снижают высоту потолка, поэтому монтаж полувальмовой крыши в качестве мансардной вполне возможен. Единственный минус такого варианта – сложность стропильной системы и большой расход кровельного материала.

  Полувальмовая мансардная крыша

• Ломанная. Это разновидность двухскатного вида кровли, скаты которой состоят из двух частей, имеющих разный угол наклона. Верхняя часть ломанной крыши более пологая, а нижняя – крутая. Такая конфигурация позволяет более эффективно использовать пространство, не увеличивая затраты на строительство. Ломанная крыша – самый доступный вариант того, как построить мансардную крышу с минимальными вложениями.

Ломанная крыша

Монтаж мансардной крыши, пригодной для проживания, предусматривает обязательную термоизоляцию, организацию естественного освещения с помощью мансардных или вертикальных окон и принудительной вентиляции.

Преимущества ломаной конструкции

Конечно, мансарду можно обустроить даже, своими руками построив обычную треугольную крышу. Но из-за крутизны скатов чтобы потолок поучился, высота такой крыши должна быть очень большой. Это не экономично, а также нецелесообразно, ведь кровля с изменяемым углом скатов позволяет более эффективно распорядиться имеющимся пространством.

Более пологая верхняя часть делает потолки более высокими. Согласно строительным нормам, если расстояние от пола до конькового соединения менее 2,5-2,7 метров, помещение не считается жилым, его нельзя называть мансардой, это скорее просто чердак. Конструкция ломаной крыши имеет следующие преимущества:

• Возможность обустроить более высокие потолки.
• Высокий уровень защиты от атмосферных осадков, ветра.
• Легкий сход снега со скатов.
• Помогает сберечь тепло.
• Рациональное использование подкровельного пространства.

Разница между треугольной двухскатной и ломаной крышей

Ломаная крыша с мансардными окнами

Этапы строительства

Создание проекта

Составляя проект ломаной мансардной крыши для строительства своими руками, лучше составить чертежи с разными проекциями, который всесторонне покажет расположение ее элементов. Отталкиваясь от длины и ширины дома, нужно определится с размерами мансардного помещения, а также крыши. Первым делом выстраивается геометрия скатов:

• Важная задача – расчёт высоты конькового соединения, так как от него зависит высота будущих потолков. Учитывайте, что от конька до потолочных перекрытий должно быть около 1,5 м.
• Следующий этап – определение высоты потолка. Для комфортного использования лучше заложить ее на уровне 2-2,2 метров.

  Зависимость высоты потолка мансарды и угла скатов крыши

• Определение уклона верхней части ската. На чертеже проводится линия потолка, от конькового соединения в обе стороны проводятся прямые до пересечения с этой линией. С помощью транспортира определяется их угол, его значение лучше сразу зафиксировать на рисунке. Обычно этот параметр находится в пределах 20-30 градусов.
• Определение уклона нижней части ската. От нижнего карниза кровли на чертеже отступают расстояние равное длине свеса (40-50 см). От конца верхнего ската до этой точки проводится прямая. Угол также замеряется транспортиром, он обычно имеет значение 50-60 градусов.
• Очерчиваются стены мансарды. Определяется ее линейные размеры и общая площадь.

Проект ломаной двухскатной крыши с размерами

Конструкция стропильной системы ломаной крыши

Чтобы расчеты проекта оказались верными, важно точно производить первичные замеры, а также соблюдать масштаб. Облегчить проектирование могут компьютерные программы, в которые достаточно ввести размеры строения и желаемый тип кровли, всю остальную работу они выполняют автоматически. Если доступа к такому программному обеспечению нет, лучше воспользоваться готовыми проектами.

Расчет стропильной системы

Стропила – основные опорные элементы ломаной мансардной крыши, своего рода ее костяк. Они подвергаются колоссальным нагрузкам, поэтому к ним предъявляются особые требования.

Выбор сечения стропильных ног происходит не случайным образом, а в соответствии с шагом установки, расстоянием между опорами, значений ветровой и снеговой нагрузки. Если первые три показателя легко можно определить по составленному чертежу, то последние два нуждаются в особом пояснении.

• Территория России разделена на 8 зон с различной снеговой нагрузкой. Для каждой конкретной крыши это значение корректируется углом наклона ее скатов. Так как уклон скатов различен, то рассчитывается два показателя, соответственно верхние и нижние стропила могут иметь разное сечение.
• Также существует зонирование по ветровой нагрузке, включающие в себя также 8 зон. С помощью коэффициента, учитывающего высоту здания, в табличное значение этого показателя вносятся поправки.
• Значения этих двух показателей суммируются для определения общей нагрузки. Округлять цифры следует в большую сторону, чтобы обеспечить небольшой запас прочности. Исходя из них по справочным таблицам определяют необходимое сечение досок.

Необходимые материалы

Строение двухскатной ломаной крыши

Монтаж мауэрлата

Начало работ по оборудованию ломаной мансардной крыши – монтаж мауэрлата, прочного бруса размером 100х100 мм или 150х150 мм. Его закрепляют на торце боковых внешних стен.

Его основная задача – распределение веса конструкции кровли, его перенос на фундамент, а также защита предохранение скатов от опрокидывания. Мауэрлат укладывают по верхней части стены по предварительно уложенной гидроизоляции, в качестве которой используется сложенный вдвое рубероид или несколько слоев специальной пленки.

Способы установки мауэрлата

Крепление осуществляется при помощи металлический шпилек, их необходимо поместить в бетонной стяжке. Если речь идет и реконструкции кровли своими руками, его монтируют анкерными болтами к стене на глубину 15-17 см.

Для брусовых, а также бревенчатых домов используют деревянные нагели. Следует учесть, что монтаж выполняется заподлицо.

Сборка стропильной системы

Сборка стропильной системы ломаной мансардной крыши происходит в следующей очередности:

1. Настил балок перекрытий поверх мауэрлата. В некоторых случаях практикуется вынос балок за пределы строения. Эта мера дает возможность расширить площадь мансарды, сформировать хорошие свесы. В этом случае балки крепятся к мауэрлату сверху. При настиле без выноса, их укладывают на гидроизолированные стены, закрепляя при помощи уголков на внутренний краешек мауэрлата.
2. Точно посередине балки перекрытия отмечают точку, над которой будет расположен коньковое соединение. Отступив от нее равное расстояние в ту и другую сторону, выставляются стойки. Размещать их нужно вертикально, поэтому их временно подпирают подкосами.
3. Стойки соединяются затяжками. Это прямые прочные бруски, которые крепят на надёжные металлические уголки. В результате этих действий должна получится конструкция в форме буквы “п”.

   Установка стоек

4. Устанавливаются висячие стропила, верхней своей частью соединенные со стойкой, в нижней с мауэрлатом или балкой перекрытия. В стропильной ноге выпиливается паз, его накладывают на место соединения, а затем стягивают металлической скобой.

   Установка висячих стропил

5. Висячие стропила укрепляются подкосами. Это угловые подстропильные ноги, предотвращающие прогиб стропил, перенося часть нагрузки на стойку.
6. На середине затяжки отмечается точка установки бабки, вертикальной подвески на коньковом соединении, несущей на себе вес ее вес.
7. Устанавливаются наслонные стропила. Их соединяют металлической накладкой или болтами с шайбами.

   Установка наслонных стропил

8. Закрепляется на коньке бабка. Ее натягивают так, чтобы вес затяжки нес на себе конек ломаной крыши.

Выполнение вышеперечисленных пунктов формирует одну стропильную ферму. Таким же образом устанавливаются остальные с шагом 60-120 см.

Готовая стропильная система

Гидроизоляция и кровельные работы

Когда работы по установке своими руками стропильной системы ломаной мансардной крыши закончены, нужно организовать ее гидроизоляцию. Для этого нужна гидроизоляционная пленка или мембрана, которая обычно производится в виде рулона.

• Первая полоса пленки укладывается на нижнюю часть стропил и закрепляется контр-обрешёткой. Нахлёст между полосами должен быть не менее 10-15 см.

  Гидроизоляция стропил

• Затем налаживается непосредственно обрешетка из необрезной доски с шагом, рассчитываемым согласно ширине кровельного материала. Если будет настилаться мягка кровля, к примеру, ондулин или шинглас, необходимо создание сплошной обрешетки из влагостойких фанерных листов.
• Если готова обрешетка, то можно приступать к настилу кровельного материала. Его начинают монтировать, начиная от карниза, вверх к коньковому перекрытию, задавая нахлёст 10-15 см.

  Настил металлочерепицы

• Сверху место соединения кровельных листов закрывают коньковой доской.

Крепеж подбирается в зависимости от типа материала. Для черепицы используют оцинкованные саморезы с каучуковыми головками, которые в процессе закручивания деформируются таким образом, что гидроизолируют собой отверстие.

Для того чтобы ускорить процесс, можно использовать шуруповерт. Шинглас или ондулин фиксируют гвоздями длиной 100 мм. После завершения кровельных работ оформляются фронтоны и свесы мансардной ломаной крыши.

Подведя итог, можно сказать, что расширить площадь дома своими руками поможет ломаная мансардная крыша. Своими руками ее построить можно, однако, это потребует специальных навыков и затрат, которые, без сомнения себя окупят.

Видео-инструкция

krovlyakrishi.ru

Ломаная крыша стропильная система расчет с размерами

Любой, наверное, хозяин загородного участка старается использовать свою территорию с максимально возможной полезностью. Хочется, чтобы и дом был вместительным, и чтобы было где гостей принять, и для мастерской отвести место. В то же время, на выделенных «сотках» особо не разгуляешься – необходимо оставить территорию для своих «сельхозугодий», для уютного двора, для гаража или автостоянки, для хозяйственных построек. Выход очевиден – «расти вверх». Двухэтажные полноценные здания – это доступно далеко не каждому, но можно постараться задействовать под полезную площадь чердачные помещения. Одним словом, оптимальным решением становится строительство дома с мансардой.

Ну а если возводить мансарду, то лучше всего обратить внимание именно на ломаную конструкцию крыши. При равных размерах в плане с двускатной, такая система дает значительный выигрыш в полезной площади, пригодной в том числе и для полноценных жилых помещений. Безусловно, подобный подход в определённой мере отражается на возрастании сложности расчётов и монтажа стропильной конструкции, но для трудолюбивого, умелого и старательного хозяина это не должно стать препятствием.

Итак, настоящая публикация призвана показать, что, если выбрана ломаная крыша стропильная система, расчет с размерами вполне можно провести собственными силами, чтобы получить гарантированно прочную конструкцию. Причем, для такого самостоятельного проектирования не потребуется знаний специальных прикладных программ. Предлагаемый алгоритм, безусловно, упрощен, и не может сравниться по точности с профессиональными расчетами, и если затевается строительство крупного здания со сложной конфигурацией крыши – так или иначе, придется обратиться к специалистам. Но для типичной мансарды ломаного типа над среднестатистическим жилым загородным домом или гаражом – он вполне оправдан.

Особенности стропильной системы ломаного типа 

Принцип устройства мансардной крыши ломаного типа

Итак, что же из себя представляет стропильная система ломаного типа?

С некоторой долей условности ее можно отнести к разновидностям двускатной. Но главное отличие в том, что каждый из скатов не представляет собой единой плоскости от конька до карнизного свеса. По определенной горизонтальной линии она «ломается» на две, причем верхняя часть ската имеет куда меньший угол крутизны по сравнению с нижней.

Для чего это делается? Ответ очевиден. Если организовывать жилую мансарду под обычной двускатной крышей, слишком большая площадь приходится на «мертвые зоны» — по краям чердачного помещения вдоль линии карнизов. Безусловно, предпринимаются определенные меры, чтобы полезно использовать и эти участки, но возможности все же весьма ограничены, а сделать полноценный потолок, который не будет создавать «давящего» на голову ощущения, то есть с нормальной, привычной для человека высотой, получается только в центральной области чердака. Казалось бы, можно увеличить крутизну скатов – но это приводит к совершенно не оправданному росту высоты конька – такая крыша труднее в монтаже, требует большего количества материалов, и при всем этом – чрезмерная высота всегда становится причиной роста уязвимости конструкции от ветровой нагрузки, снижения общих прочностных характеристик. Одним словом, хлопот с возведением такой стропильной системы (тем более, если это планируется делать самостоятельно) – не оберешься!

А выход прост – повысить крутизну скатов только на «обитаемом» уровне чердачного помещения, до нормальной высоты потолка, а затем перейти к малому углу уклона, чтобы крыша не получалась слишком высокой. Давайте для наглядности посмотрим на один характерный пример.

Для «чистоты эксперимента» возьмем два здания, с совершенно одинаковыми размерами в основании, например, с шириной стены по фронтонной части в 6 метров (как показано на иллюстрации). Высота стены до линии перекрытия – 4 метра, и такое же расстояние отложено по вертикали от перекрытия до высшей точки крыши – конька. Различие – в конструкции крыши: слева обычная двускатная, справа – ломаного типа.

Примем, что желательная нам высота потолка в жилой мансарде должна составлять 2,5 метра, и попробуем «вписать» это помещение в пространство чердака. Если даже не обращать внимания на проставленные размеры, то результат, как говорится, виден «невооружённым глазом».

Ну а если оперировать языком цифр, то видно, что даже при весьма большой крутизне скатов в двускатной крыше (а здесь она составляет около 53 градусов), ширина пространства, удовлетворяющего требованию комфортной высоты потолка – чуть больше 2 метров. Иное дело – в мансарде со стропильной системой ломаного типа – ширина «обитаемой зоны» возросла практически вдвое. Еще показательнее это будет выглядеть, если вычислить площадь такого помещения – очевидно, что при довольно скромных размерах здания, скажем, при длине дома в 8 метров, только выигрыш в площади составит порядка 16 м². А это, согласитесь, размер вполне приличной комнаты в городской многоэтажке!

Так что, несмотря на повышенную сложность в возведении крыши ломаного типа, такая затея выглядит вполне оправданной.

Основные элементы конструкции мансардной ломаной крыши

Теперь давайте взглянем, из каких же элементов состоит конструкция стропильной системы ломаного типа. Сразу оговоримся о том, что схем существует немало, и все их рассмотреть – в масштабе одной статьи просто нет возможности. Поэтому выделим две основных, наиболее часто применяемых при самостоятельном строительстве.

На схеме показаны следующие детали:

Стены здания (поз.1) в которые еще при их возведении вмурованы балки чердачного перекрытия (поз. 2). Обратите внимание – в данном случае они расположены даже несколько ниже верхнего обреза стен, что дает определенный выигрыш в высоте мансардного помещения. Но нередко они укладываются и вровень с верхним окончанием стен.

По стенам (по их карнизным сторонам) установлен мауэрлат (поз. 3) – брус, который станет опорой для основных, так называемых мансардных стропильных ног (поз. 4). Чаще всего эти стропила исполняются по наслонной схеме, то есть имеют в верхней части упор на вертикальную стройку (поз. 5). Вся «анфилада» таких стоек по все длине крыши связана общим брусом — прогоном (поз. 6). В верхней части противоположные стропильные ноги, закрепленные на стойках с прогонами, соединены затяжкой (поз. 7). Эта затяжка играет роль усиливающего элемента конструкции, но кроме этого – становится основой для подшивки потока мансардного помещения. То есть ее расположение в данной схеме обычно принимается с учетом комфортной для хозяев высоты потолка.

Основные стропильные ноги, несмотря на то что являются наслонными, все же испытывают немалые нагрузки на изгиб и на сжатие – просто в силу своей длины и особенностей расположения под большим углом. Поэтому их необходимо разгружать, то есть усиливать дополнительными деталями. В этом качестве применяются подкосы – диагонально расположенные опоры (поз. 8) и (или) дополнительные затяжки (поз. 9).

Как правило, крутизна этого ската, сформированного основными, мансардными стропилами, выдерживается в диапазоне от 60 до 70 градусов, хотя может быть даже больше. Это, кстати, дает еще один «плюс» – на плоскости, расположенной с таким уклоном, зимой не будут задерживаться снежные массы, и их при расчете данных стропил можно не принимать во внимание.

Верхние скаты формируют коньковые стропила (поз. 10). Они, безусловно, значительно короче, и обычно располагаются под углом к горизонту от 15 до 30 градусов. Здесь можно применить и висячую схему расположения стропил, без центральной опоры. Но для надёжности нередко и на коньке устанавливается стойки или бабки (поз. 11) с пущенным по ним коньковым прогоном, и тогда, по сути, стропила превращаются также в наслонные.

Еще один нюанс данной схемы. Так или иначе, но создавать карнизный свес крыши над стенами, чтобы защитить их от прямого попадания влаги, придется. Значит, мансардные стропила должны иметь определённое удлинение (поз. 12) для формирования этого свеса планируемой ширины. Другой вариант – использование дополнительных деталей – так называемых «кобылок», с помощью которых наращивается длина стропильных ног. Это будет несколько подробнее рассмотрено ниже.

Цены на крепления для стропил

крепления для стропил

Пример такой конструкции крыши показан на иллюстрации ниже.

Теперь рассмотрим вторую схему, обратив внимание на принципиальное отличие.

В целях максимально полезного использования объёма чердачного помещения, очень часто мансардные стропильные ноги крепят не на мауэрлате, а на балках перекрытия, уложенных на верхних торцах стен здания и вынесенных наружу на необходимое расстояние (поз. 2а). Выигрыш в ширине получающейся комнаты – очевиден. Кроме того, решается еще одна проблема. Вынос балок перекрытия сразу формирует карнизный свес необходимой ширины (поз. 12а). Впоследствии останется лишь подшить его снизу досками или панелями-софитами.

Основные требования, учитываемые при проектировании ломаной стропильной системы

Чтобы закончить вопрос с общим устройством и перейти вплотную к расчетам стропильной системы, имеет смысл перечислить основные требования, которые к ней предъявляются.

• Как правило, высота потолка в мансардном помещении принимается не менее 2200 мм – в противном случае неизбежно постоянное давящее ощущение от близкорасположенной потолочной поверхности. Отсюда и начинаются основные расчеты других деталей системы.
• При определении типа кровельного покрытия стремятся выбрать материал с небольшой удельной массой – тяжелую кровлю разместить на крутом скате мансарды будет значительно сложнее, да и надежность установки может быть не гарантирована.
• Стопила, в особенности – основные, мансардные, нередко получаются весьма большой длины, и, скорее всего, потребуется установка усиливающих элементов конструкции (подкосов или затяжек). Промежуточные вертикальные стойки под круто расположенными стропильными ногами становятся малоэффективными.
• Необходимо иметь в виду, что мансарда, если она задумывается жилой и «всесезонной», всегда отличается выраженно большим количеством теплопотерь, так как, по сути, вообще не имеет со стороны скатов кровли никакой термоизоляционной преграды. Все это налагает особые требования к утеплению, которые также могут сказаться и на линейных параметрах деталей стропильной системы. Вместе с тем, слой термоизоляции кровли в большинстве случаев потребует еще и качественной вентиляции утеплителя, иначе он быстро напитается конденсационной влагой и потеряет свои качества.

• Для строительства мансарды ломаного типа следует употреблять только качественный пиломатериал хорошей степени просушки (остаточная влажность не более 20%) – никому не нужны деформации этой сложной конструкции при усыхании древесины. Не следует приобретать древесину с обилием сучков, с продольными трещинами, с синевой или другими признаками биологического разложения. Перед монтажом элементов системы все они должны получить полноценную обработку специальными составами, защищающими дерево от гниения, поражения плесенью, грибком или насекомыми, повышающими противопожарные качества материала.

Вот теперь, познакомившись с особенностями стропильной системы ломаного типа, можно перейти к ее самостоятельным расчетам.

Как выполнить самостоятельный расчет ломаной стропильной системы

В интернете можно, при желании, отыскать программы расчета стропильных систем, выполненных как в виде специальных приложений, так и по типу алгоритма для использования, скажем, в Microsoft Excel. Мы же предлагаем упрощенную систему расчета, которой, впрочем, будет вполне достаточно для самостоятельного проектирования ломаной крыши для собственного дома небольших размеров или хозяйственной постройки.

В отличие от предлагаемых программ, когда у пользователя только запрашиваются данные, а сама процедура расчета для него остается «за семью печатями», мы проведем вычисления поэтапно, с объяснением каждого выполняемого шага. Это, кстати, поможет и глубже разобраться в конструкции системы и в основных взаимосвязях ее элементов.

Взаимосвязь «крутизна ската – высота помещения мансарды – ширина помещения»

В качестве исходных данных у хозяина дома всегда будет ширина здания (Вд)– размер той стены, над которой станет формироваться фронтон крыши. Кроме того, наверняка имеются пожелания о высоте потолка в мансардном помещении (Нм). Значит, необходимо отследить взаимосвязь – как будет влиять крутизна нижнего ската мансардной крыши (угол а) на вместимость образующегося помещения с заданной высотой потолка, то есть его ширину (Вм). Если затем эту величину Вм разделить на два, то полученное значение покажет еще и расстояние между центром (продольной осью мансарды) и местом установки вертикальных стоек.

На схеме хорошо показаны те данные, которыми мы будем оперировать при расчетах. Правда, если стропильная система будет делаться по принципу выноса балок перекрытия наружу, потребуется еще один размер – величина этого выноса (Вв).

Итак, по законам геометрии в прямоугольном треугольнике наши стороны (катеты) соотносятся следующим образом:

Вг = Нв / tg а

Вг – это длина «глухого» участка, то есть между внутренней поверхностью стойки и вершиной угла а (между скатом и балкой перекрытия).

Очевидно, что ширина полезного помещения мансарды (между вертикальными стойками) станет равна общей ширине минус два «глухих» участка.

Чтобы не «мучить» читателя самостоятельными подсчетами, постараемся каждый шаг расчетов снабдить соответствующим калькулятором.

Калькулятор зависимости крутизны мансардного ската и ширины образующегося помещения

Для удобства, в поле ввода сразу предусмотрена возможность расчета для обоих случаев – с опорой стропил на мауэрлат и с выносом балок перекрытия наружу. Просто в случае, если выноса балок нет, необходимо оставить в этом поле значение по умолчанию – «0».

Перейти к расчётам

При необходимости калькулятор позволяет решать и обратную задачу, когда известны желательные параметры комнаты, и необходимо вычислить, какой же крутизна ската должна быть при этом. Изменяя значение угла (градация сделана с точностью до 1 градуса), с ранее заданной шириной здания и высотой потолка, можно быстро прийти к необходимой ширине помещения. Такой подбор займет всего несколько лишних секунд.

Высота и крутизна конькового отдела ломаной крыши

Теперь у нас есть все необходимые величины для того, чтобы «прикинуть» общую высоту крыши, которая складывается из высоты мансардного помещения (Нм) и высоты треугольника, который можно назвать «коньковым» (Нк). Для расчета необходимо еще только определиться с углом крутизны установки коньковых стропил (b) – как уже говорилось, здесь обычно применяют скаты небольшого уклона, от 15 до 30 градусов.

Итак, высота «конькового треугольника» будет равна:

Нк = 0,5 × Вм × tg b

Калькулятор расчета высоты «конькового треугольника» мансардной ломаной крыши

Полученный результат остается суммировать с известной высотой мансардного помещения, чтобы получить суммарную высоту крыши. Для этого, наверное, уже не требуется калькулятора.

И опять же, вполне решается обратная задача. Например, необходимо узнать какую крутизну конькового ската необходимо задать, чтобы получилась крыша, допустим, общей высотой в 4 метра, при том, что потолок в мансарде планируется высотой в 2.3 метра. Простым арифметическим действием находим высоту «конькового треугольника»: 4 – 2,3 = 1,7 м, а затем, варьируя значения угла b, добиваемся нужной высоты в выдаваемом калькулятором ответе.

Расчёт длины стропильных ног

Пришла пора определиться, какой же длины, при полученных выше параметрах, будут стропильные ноги. Опять на помощь идет тригонометрическая формула:

L = Н /sin a = H / cos (90º — a)

Понятно, что для расчета длины мансардного (нижнего) стропила принимается значение высоты, соответствующее выбранной высоте мансардного помещения Нм и угол крутизны ската а, а для конькового стропила – высота «конькового треугольника» Нк и свой угол крутизны b. В остальном же различия нет, так что для поочередного расчета можно воспользоваться одним калькулятором, предлагаемым ниже.

Калькулятор расчета длины стропильной ноги

Если применяется схема с вынесенными балками перекрытия, и карнизный свес сформирован за счет этого, то на этом расчет общей длины стропильных ног закончен. Но в том варианте, когда требуется удлинение стропила для создания свеса, придётся выполнить еще одно вычисление.

Обычно ширина карнизного свеса, для полноценной защиты стен от прямого попадания осадков, задается по горизонтальной оси, то есть расстоянием от стены до края карниза. А при больших углах крутизны, характерных именно для нижних мансардных стропил, даже незначительная ширина свеса потребует довольно большого удлинения стропильных ног.

Для экономии материала, это удлинение часто делают и из досок, наращивая стропила кобылками. Значит, предлагаемый ниже расчет поможет определиться с тем, какая рабочая длина кобылок (без учета соединительного нахлеста) потребуется.

Цены на опоры для стропил

опоры для стропил

Калькулятор расчета необходимого удлинения стропила для создания карнизного свеса

Для расчета необходимо знать уже известный угол крутизны нижнего, мансардного ската а и планируемую ширину карнизного свеса k.

ΔL = k / cos a

Это соотношение заложено в расположенный ниже калькулятор:

Расчет основных нагрузок, выпадающих на стропильные ноги, определение их оптимального сечения

Следующим важным моментом становится определение нагрузок, которые будут выпадать на стропильные ноги. Этот параметр поможет определиться с сечением пиломатериала, которое обеспечит стабильность возводимой системы.

Расчет нагрузок, по правде говоря – это удел специалистов, владеющих теорией сопромата и вооружённых специальными методиками. Но в условиях строительства небольшого частного дома вполне можно применить и упрощённый алгоритм, который даст вполне приемлемый по степени точности результат.

Для подбора сечения пиломатериала мы будем оперировать распределенной нагрузкой, выпадающей на стропильные ноги. Она зависит от шага установки стропил – чем он меньше, чем ниже нагрузка, выпадающая на каждый погонный метр этой несущей детали.

А общая нагрузка складывается из нескольких составляющих – это масса самой системы с кровельным покрытием, ветровое воздействие, давление снежных масс на крышу. Плюс к этому, закладывается еще и определенный эксплуатационный запас – на случай непредвиденных нагрузок, например, стихийного или даже техногенного плана.

Ниже предложен калькулятор, который позволит быстро рассчитать распределённую нагрузку на стропильную ногу. Он, безусловно, требует некоторых пояснений по работе с ним – они также будут приведены.

Калькулятор расчета распределенной нагрузки на стропильные ноги.

Итак, для расчета потребуется ввести:

• Угол ската крыши. Обычно расчет проводится для более длинных мансардных стропил, так что вводится значение угла а. Впрочем, при желании, для сравнения можно провести вычисления и для коньковых – тогда указывается угол b. Угол ската необходим для правильного подсчета снеговой и ветровой нагрузок.
• Планируемый материал кровельного покрытия. В программу расчета, вместе с массой конкретной кровли, сразу занесено среднее значение массы характерной для нее конструкции обрешетки. Сюда же внесено примерный удельный вес  утеплителя кровли мансарды. То есть, выбирая кровлю, пользователь сразу вносит и все весовые нагрузки стропильной системы.
• Для определения уровня снеговой нагрузки необходимо указать номер зоны своего региона проживания. Узнать свою зону можно по карте-схеме, расположенной ниже. Значение средней снеговой нагрузки для каждой из зон уже внесено в алгоритм расчета.

• Для учета ветровой нагрузки придется ввести несколько параметров:

— Во-первых, по аналогии со снежной нагрузкой, необходимо определить по соответствующей карте свою зону по уровню ветрового давления (данные систематизированы по итогам многолетних метеонаблюдений). Показатели ветрового давления для зон – внесены в базу данных калькулятора.

— Во-вторых, необходимо определиться со своей «локальной зоной», то есть с особенностями расположения дома на местности, наличием или отсутствием естественных или искусственных преград для ветра. Тут подразумевается градация по трем типам – все они достаточно понятно изложены в интерфейсе калькулятора.

Правда, есть одна тонкость. Преграда для ветра только в том случае принимается в расчет, если она расположена в пределах круга с радиусом 30H, где Н – это высота дома над уровнем земли по линии конька. К примеру, для дома высотой в 6 метров учитываются препятствия, расположенные не дальше 180 метров от него.

— Наконец, следует указать и саму высоту будущего дома (по уровню его конька).

• Последнее поле ввода исходных значений – это планируемый шаг установки стропильных ног.

Варьируя этот параметр, оставляя неизменными все остальные исходные данные, можно наблюдать, как изменяется распределенная нагрузка, чтобы выбрать оптимальное значение.

• Итоговый результат будет выдан в килограммах на погонный метр стропильной ноги.

Располагая этим значением, можно войти в таблицу, предложенную ниже, чтобы выбрать брус или доску необходимого сечения.

В левой части таблицы находят ячейку на пересечении округленной (в большую сторону) распределенной нагрузки с длиной пролёта стропил (расстояния между точками опоры или усиления). Затем из этой строки в правой части таблицы выписываются рекомендуемые сечения бруса (или диаметр бревна, если стропила будут изготавливаться из кругляка).

Кстати, при подборе материала для изготовления стропил обычно учитывают еще и толщину утеплителя, который укладывается между ними. Плюс к этому – необходимо оставить вентиляционный зазор между утеплителем и расположенной над ним паропроницаемой мембраной кровельного «пирога» (еще 20-30 мм). Поэтому имеет, наверное, смысл сразу определиться и с необходимой толщиной утепления, при котором в мансарде будет поддерживаться комфортный для всесезонного проживания микроклимат.

Давайте проведем и этот расчет.

Толщина необходимого утепления мансарды

Расчет толщины утепления скатов мансарды строится на том, что суммарное термическое сопротивление создаваемого «пирога» не должно быть ниже нормированного значения, установленного СНиП.

Найти это значение можно по размещенной ниже карте-схеме. При этом необходимо брать значение «для покрытий» (показано красными цифрами). Оно всегда – самое большое, так как через кровельные покрытия происходят максимальные утечки тепла.

Цены на клееный брус

клееный брус

Для утепления мансарды чаще всего применяют минеральную вату. Однако, это не догма, и можно встретить массу примеров, когда используется пенополистирол (обычный «белый пенопласт» или более безопасный и качественный экструдированный). Кроме того, в последнее время всё шире применяются напыляемые материалы – пенополиуретан или эковата.

Не будем сейчас рассматривать достоинства и недостатки каждого из утеплителей, а просто скажем, что их теплотехнические характеристики, необходимые для проведения расчета, уже внесены в программу калькулятора.

Какие материалы используются для термоизоляции частного дома?

Ассортимент подобных материалов – достаточно велик, и каждый из них обладает своими особенностями. Подробнее об основных утеплителях для дома рассказано в специальной публикации нашего портала.

Наконец, свою роль в термоизоляции мансарды может сыграть и внутренняя отделка помещения. В калькуляторе указаны основные типы материалов для обшивки стен мансарды – необходимо выбрать нужный и указать его планируемую толщину.

Калькулятор расчета толщины утепления скатов мансарды

Перейти к расчётам

Результат выдается в миллиметрах, и его можно затем округлить – привести к стандартным толщинам выпускаемых утеплительных матов или плит.

Кстати, для многих регионов России толщина утепления может оказаться весьма значительной, и для установки плит или матов такой толщины придётся неоправданно, в принципе, увеличивать сечение стропильных ног, что приводит и к удорожанию общей сметы, и к очень серьезному утяжелению конструкции.

Но выход есть – это практика двухслойной укладки термоизоляции. Вначале плиты укладываются между стропильных ног. А затем, для достижения необходимой расчетной толщины термоизоляции, монтируется второй слой, для установки которого достаточно вспомогательной обрешетки из легкого пиломатериала небольшого сечения.

Площадь кровли ломаной крыши

При планировании строительства крыши такого типа обязательным параметром, который необходимо узнать, является суммарная площадь получаемых скатов. Это важно в плане приобретения кровельного материала, утеплителя, требуемых по технологии гидро- и пароизоляционных мембран, для расчета обрешетки, разреженной или даже сплошной – под мягкие битумные покрытия.

(Про обрешетку в данной статье не говорилось намеренно, так как у каждого кровельного материала есть своя специфика в этом вопросе, и общих «рецептов» просто нет).

Подсчет площади скатов стандартной ломаной крыши, которая рассматривалась в публикации – задача буквально для начальной школы, и нет смысла облекать ее в какой-то онлайн-калькулятор. Просто воспользуйтесь следующей формулой:

S = 2 × D × (Lм + Lк)

где:

S – суммарная площадь скатов ломаной мансардной крыши;

D – длина кровли по линии карнизного свеса;

Lм – длина мансардного стропила. Если для формирования карнизного свеса применялось удлинение стропильной ноги или использование кобылки, то это тоже обязательно принимается в расчет – длина стропила принимается суммарная, с учетом ΔL;

Lк – длина конькового стропила.

Все значения указываются с максимальной точностью в метрах, ответ получается, естественно, в квадратных метрах.

Вместо заключения

Конструкция ломаной мансардной крыши на небольшом по размерам загородном доме (с шириной по линии фронтона в пределах 6÷7 метров) – настолько широко опробованная на практике, что встречается масса рекомендаций по выбору сечения пиломатериалов, даже не проводя расчетов. Так, для стропильных ног советуют использовать доски сечением 50×150 мм (если требуется толстое утепление – то его лучше провести в два слоя). Для стоек и перекрывающих их сверху балок применяют брус сечением от 80×80 до 100×100. Затяжки и подкосы – обычно выполняют из тех же материалов, что и стропильные ноги. Про обрешетку было сказано – в зависимости от выбранного кровельного материала и крутизны скатов.

Правда, при этом часто оговариваются, что такие сечения будут справедливы для районов с не слишком высокой снеговой и ветровой нагрузкой. А вот как уловить эту грань? Может, лучше все же не полениться и провести самостоятельный расчет? Дело ваше.

В завершение публикации – два видео сюжета, посвященные монтажу такой стропильной системы. Хотя  вопрос практического монтажа выходит за рамки рассмотрения данной публикации, такое знакомство с одной из существующих технологий  возведения ломаной конструкции крыши поможет лучше представить ее устройство для проведения необходимых проектировочных работ.

Видео: Вариант монтажа ломаной стропильной системы – часть 1

Видео: Вариант монтажа ломаной стропильной системы – продолжение

stroyday.ru