Стропильная система ломаной мансардной крыши: Стропильная система ломаной крыши: расчет, проектирование, монтаж

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.

Будьте в курсе!

Стропильная система ломаной крыши — устройство и расчет (фото, видео, чертежи)

Двухскатная крыша с ломаным скатами, угол наклона которых различается в верхней и нижней части, считается одним из наиболее популярных типов кровли в частном строительстве. Не смотря на техническую сложность конструкции такого типа, она применяются при возведении не только фешенебельных коттеджей, но также обычных дачных домиков. В этой статье вы узнаете, что такое стропильная система ломаной крыши, как выполняется расчет, в чем преимущества, а также особенности монтажа.

Содержание статьи

В классическом понимании ломаная крыша — двухскатная крыша пятиугольной формы, геометрия скатов которой изменена таким образом, что верхняя часть имеет угол 20-30 градусов, а нижняя 50-60 градусов. Ее прародительницей стала традиционна треугольная кровля, которую видоизменили с целью более рационального использования подкровельного пространства, оборудование там жилых помещений или места для складирования вещей, запасов. Сначала строители действовали скорее по наитию, а впоследствии архитекторы, отметившие эффективность применения, стали создавать все больше проектов с кровлей такого типа.

Преимущества и особенности конструкции

Есть ряд причин, по которым в проект дома включается ломаная кровля, чаще всего они вытекают из достоинств:

• Она позволяет максимально эффективно распорядиться пространством, расположенным под крышей. Там может быть оборудовано полноценное жилое помещение с достаточно высоким потолком, с естественным освещением, которое можно использовать в качестве кабинета, спальни, детской.
• Она улучшает внешний вид строения, делая более эффектным. При использовании современных кровельных материалов даже самая простая ломаная кровля, вносит «изюминку» в облик строения, делая дизайн эксклюзивным, дорогим.
• В дом с такой кровлей органично вписывается просторный балкон, благодаря чему подобные проекты пользуются особой популярностью среди заказчиков.
• Великолепно справляется с защитой от ветра и атмосферных осадков. Склоны сконструированы таким образом, что снег не задерживается на них, а свободно соскальзывает.

Чаще всего застройщики прибегают к сооружению кровли с ломаными скатами в ситуациях, когда мансарда дома будет использоваться для жилья. Это на самом деле проверенный временем, наиболее оптимальных вариант, не лишенный своих особенностей:

• Высокая стоимость. Для постройки этой конструкции необходимо большое количество высококачественного материала, так что она обойдется значительно дороже простой двухскатной.
• Техническая сложность, в виду которой осуществить сборку способны профессионалы с высоким уровнем столярных навыков. Для начала строительства нужен сложный расчет и грамотный чертеж. К тому же минимальное количество работников — три человека, бригаде меньшего состава это не под силу.
• Возможные потери тепла во время отопительного сезона, что приводит к большему расходу дров, газа или электричества.
• Высокая стоимость установки специальных мансардных окон.

Стропильная система

Стропильная система ломаной кровли — совокупность всех опорных элементов каркаса, количество и сечение которых определяет расчет. Так как подобная кровля имеет сложную геометрию она состоит из множества частей, чем она массивнее, тяжелее, тем больше элементов, тем они должны быть прочнее.

Визуально систему опор можно разделить на две части: верхняя, в форме равнобедренного треугольника, а нижняя — трапеция с большей стороной внизу. Профессионалы советуют использовать висячие и наслонные стропила в комбинации, чтобы конструкция была более надежной.

Вот как она выглядит:

1. Верхние наслонные стропила. Изготавливаются из прочных, надежный, ровных досок, не имеющих сучков размеров 50х150 мм или 100х150 мм. Они крепятся под углом, которые определяет расчет, одним концом упираясь в конек, а другим в опорную стройку. Стропила испытывают нагрузку на прогиб, на распирание, которые определит расчет воздействующих сил. Шаг установки варьируется от 60 до 120 см. Крепление выполняется жесткого типа.

2. Затяжка. Горизонтальная стягивающая балка, изготавливающаяся из бруса прямоугольного сечения. Она служит, чтобы разряжать распирающую нагрузку стропил, связывая между собой стропильные пары. Чем выше расположена затяжка, тем толще она должна быть. А еще она выполняет функции каркаса для потолка мансарды.

3. Бабка. Вертикальная подвеска, связывающая между собой конек с затяжкой, перенося на него вес, минимизируя прогиб. Чтобы сделать бабку необходим брус и специальный подвесной крепеж.
4. Конек. Место встречи двух стропил, которое можно усилить с помощью конькового прогона, в качестве которого используется также брус.
5. Стойки. Вертикальные опоры, которые подпирают верхним концом наслонные стропила, а нижним опираются в балки перекрытий. Чаще всего стойки изготавливают из бруса прямоугольного сечения, длина этого элемента должна составлять предполагаемой высоте потолка плюс 20-30 см. Комфортным считается потолок 2-2,5 м. Стойки будут исполнять роль каркаса для создания мансардных стен.

6. Висячие стропила. Они нижней по принципу ползуна крепятся к балкам перекрытия, а верхней упираются в затяжку. Стропильные ноги также выполняются из досок, подвергаются воздействию на прогиб, но не распирание. Длины стропил должно хватать для формирования комфортного свеса, отступающего от стены не менее, чем на 40-50 см. Если ноги недостаточно длинные, свес компенсируют кобылками.

7. Подкосы. Опорные элементы, располагающиеся под углом к висячим стропилам, задача подкосов гасить прогиб стропильных ног, перенося часть веса балку перекрытия.
8. Балка перекрытия. Основа будущего полового перекрытия мансарды, выполненная из бруса.
9. Мауэрлат. Прочный брус квадратного сечения 100х100 мм или 150х150 мм, который кладут в основание кровли для распределения веса равномерно вдоль несущих стен, предотвращать опрокидывание стропил во время порывов ветра.

Выбор и подготовка материала

Как вы понимаете, основным материалом для стропильной системы ломаной крыши является древесина. А это, к сожалению, горючий, не влагостойкий, подверженный гниению материал. Эти качества, безусловно, являются недостатками, которые легко устранить, проведя обработку антипиреном, антисептиков, влагозащитной пропиткой. Обрабатывать дерево для эффективной защиты этими составами необходимо в несколько слоев. Расчет необходимого объема антисептика производят согласно рекомендациям производителя.

Используйте высококачественный материал из хвойных пород, без сучков. Если они все же есть, уберите, обработайте специальным средством. Нешлифованное дерево следует предварительно ошкурить, кору в обязательном порядке удалить.

В качестве кровельного материала используется металлочерепица, профнастил, шифер, ондулин, шинглас. Так как конструкция сама по себе массивна, специалисты советуют отдавать предпочтение более легким материалам, чтобы излишне не перегружать стропильную систему. Вес в таком случае станет определяющим фактором при выборе. Обрешетка изготавливается сплошного или решетчатого типа, из необрезной доски или из влагостойкой фанеры. В качестве утеплителя применяются минеральная вата на базальтовой основе или пенопласт. Декоративная обшивка может быть выполнена из сайдинга, блок-хауса или вагонки.

Нюансы монтажа

Начинать возведение кровли необходимо, выполнив расчет нагрузки, которой она будет подвергаться. Для этого складывают вес каждого из материалов кровельного пирога, найти который можно в справочной литературе. Затем определяются временные нагрузки от выпадающего снежного покрова. Когда эти показатели складываются, получается такой показатель, как общая нагрузка, который колеблется в районе 40-50 кг/м2. Согласно этим параметрам определяется, каким запасом должна обладать стропильная система, сечение элементов каркаса. Избавить вас от этих вычислений может специальная программа для расчета, доступная для использования в интернете. После этого составляется чертеж, отражающий расположение всех элементов с рассчитанными размерами.

Дальнейшие действия относятся к собственно монтажу ломаной кровли:

• Производится закупка всех необходимых материалов. Лучше приобрести их с небольшим запасом, чтобы не оказаться в ситуации, когда чего-то не хватает.
• Все деревянные элементы распиливаются в размер согласно шаблону. Быстрее всего это сделать болгаркой или циркулярной пилой.

• Нижние стропила, подкосы, стойки на земле соединяются вместе, образуя, так называемые, фермы.

• Готовые фермы поднимаются на верх для установки.
• Фермы соединяются затяжками, настилаются верхние наслонные стропила.

• Создается обрешетка, монтируется утеплитель, укладывается кровельный материал.
• Фронтоны, свесы обшиваются выбранным материалом, оборудуются оконные проемы.

Если расчет выполнен грамотно, стропильная система ломаной крыши является прочной, надежной конструкцией мансардной кровли, которая прослужит не одно десятилетие при условии регулярного контроля за состоянием.

Видео-инструкция

чертежи стропильной системы, основы расчета, планировка, сборка

Использовать всю возможную площадь, придать дому оригинальность и значительно уменьшить теплопотери через крышу – вот задачи, которые решает мансарда. При наличии определенного запаса прочности у фундамента таким образом можно превратить одноэтажный дом в двухуровневый. Привлекательно и то, что мансардная крыша была построена своими руками, даже без наличия специальных строительных навыков. Важно не ошибиться с выбором материалов и сделать все по правилам.

Окна на обычном этаже расположены в стенах. На чердаке нет или почти нет стен. Их заменяет крыша. Поэтому окна делаются особенными: они должны не только пропускать свет в достаточном количестве, но и выдерживать ветровые и снеговые нагрузки, которые на крыше гораздо больше, чем на стенах.

Содержание артикула

• 1 Кровельные окна
• 2 Стропильная система
  • 2. 1 Угол наклона
  • 2.2 Виды стропильных систем ломаных крыш
  • 2.3 Как рассчитать ломаную крышу
• 3 Мансардная крыша своими руками: порядок монтажа
  • 3.1 Первый способ
  • 3.2 Второй способ
  • 3.3 Узлы и их чертеж s

Мансардные окна

При планировке мансарды стоит учитывать рекомендации СНиП. Они рекомендуют, чтобы площадь окон составляла не менее 10% от площади пола. Так что если мансарда разделена на несколько комнат, в каждой должно быть окно.

Установка мансардных окон в крышу

Из всех показанных на фото способов устройства мансардных окон с мансардой наклонный монтаж является самым простым в реализации. При этом необходимо обеспечить должную степень гидроизоляции стыка, а также использовать специальные модели с усиленным каркасом и армированным стеклом – нагрузка на поверхность может быть значительной.

Преимущества мансардного окна:

• больше света, менее резкие границы света и тени;
• поверхность кровли остается ровной, ее рельеф не усложняется;
• относительно простая установка.

При планировании такого окна необходимо помнить, что его площадь увеличивается с увеличением угла наклона. На какой высоте удобнее устанавливать такое окно и как увеличивается его высота в сантиметрах в зависимости от наклона смотрите на фото.

Чем круче уклон относительно пола, тем ниже должна быть высота окна

Ширина оконной рамы должна быть на 4-6 см меньше шага между стропилами. Тогда его можно будет легко установить, не нарушая структуру каркаса. Если окно более широкое, над ним необходимо сделать усиленную балку, рассчитать нагрузку.

Если вам нужно большое окно, то проще поставить рядом два узких. Выглядят не хуже одного большого, да и проблем меньше будет.

Два окна рядом смотрятся не хуже, чем одно широкое

При установке слухового окна геометрия крыши усложняется: сверху и по бокам появляется ендова. Из-за этого стропильная система усложняется как в планировке, так и в сборке. Также возрастает сложность монтажа кровельного покрытия. Во всех долинах наиболее вероятно возникновение утечек. Поэтому здесь все нужно делать очень аккуратно. В регионах с большим количеством снега над такими окнами целесообразно устанавливать снегозадержатели: чтобы их не сдуло при резком спуске.

Установка вертикального окна-мансарды в мансардную крышу

Преимущество такого окна: возле него можно стоять в полный рост. Но они пропускают меньше света, рельеф становится сложнее, а крыша – проблематичнее.

Встраиваемое окно обычно используют, если через него сделать выход на балкон. В остальных случаях такой способ расположения не лучший вариант: света попадает мало, тени очень глубокие, что утомительно для глаза, геометрия тоже усложняется, хотя и не в такой степени, как в предыдущем варианте.

Проще всего сделать окно в конце чердака. В этом случае не нужен ни усиленный каркас, ни армированные стекла. Вполне достаточно только качественных стекол. Именно такой вариант чаще всего можно увидеть на дачных участках: это самый недорогой вариант, который легко реализуется своими руками.

Об устройстве двускатной крыши читайте здесь.

Стропильная система

При самостоятельном строительстве частных домов с мансардой обычно выбирают ломаную крышу. Она позволяет получить помещение большой площади, большей, чем под фронтоном.

При равной ширине основания (дома) чердачное помещение под ломаной крышей получается больше, чем под обычной двускатной. Стропильная система усложняется, но все же большей популярностью пользуется двускатная крыша с мансардой под ломаной крышей.

Конструкция наклонной мансардной крыши такова, что свесы можно опускать довольно низко, придавая дому интересный вид. Но длинный свес крыши выполняет не только декоративную роль. Они также закрывают верхнюю часть стены от атмосферных осадков и отводят основную часть воды в сторону от фундамента. Хотя при планировании нужно иметь в виду, что при сильном ветре они увеличивают парусность. Из-за этого приходится использовать более мощные доски и брусья. Поэтому размер свеса крыши выбирают, исходя из нескольких соображений, главный из которых – погодные условия.

Угол наклона

Зависит от кровельного материала, но больше всего от региона и погодных условий. Классический вариант показан на рисунке: нижние скаты по отношению к плоскости мансардного этажа наклонены на 60°, верхние — на 30°. На основании этих данных и параметров вашего здания можно рассчитать все длины. Только стоит учесть, что по СНиП высота потолков на чердаке не может быть меньше 2 м. Тогда по определению это чердак. Человек будет чувствовать себя комфортно, если потолок будет поднят на высоту не менее 2,2-2,3 м. Исходя из этого, по правилам геометрии рассчитайте необходимые длины.

Углы наклона в классическом исполнении

В классическом исполнении можно не учитывать нагрузку от осадков на боковые поверхности. Осадки могут удерживаться только на верхней части, угол наклона которой менее 45°.

Обычно наклон боковых поверхностей составляет от 45° до 80°. Чем круче скат, тем больше у него парусность, это надо учитывать: в регионах с сильными ветрами лучше делать более плоские крыши. Тогда ветровые нагрузки будут восприниматься намного лучше.

Виды стропильных систем ломаных крыш

Устройство ломаной мансардной крыши один из вариантов стропильной системы (самый распространенный)

Чтобы сделать ломаный каркас крыши своими руками, чаще всего использовать пиломатериал из сосны, сорт — не ниже 2. Выбор сечения бруса и досок зависит от размеров кровли, выбранного кровельного покрытия (его веса), ветровой и снеговой нагрузки в регионе, шага монтажа стропила. Все эти параметры учитываются при расчете. Методика прописана в СНиП 2.08.01-89и ТКП 45-5.05-146-2009.

Один из вариантов построения каркаса с висячими стропилами

Выше на рисунке приведу чертеж каркаса с висячими стропилами. Его можно реализовать только в том случае, если основание верхнего треугольника будет не более 4,5 метров (в данном случае это ширина мансардного помещения). Если больше, то придется делать наслонные стропила, которые должны опираться на несущую стену посередине (чердак получится разделенным на две части рядом балок).

Другой вариант верхней части показан на фото ниже (картинка кликабельна). В этом случае боковые стропила усиливают подкосами. Они значительно повышают жесткость системы.

Есть и второй способ добиться аналогичного эффекта — установить схватки — на рисунке они только обведены едва заметными линиями. Длина боковой стропильной ноги делится на три, в этих местах устанавливаются стяжки. Они понадобятся, если кровельное покрытие будет иметь солидный вес.

Вариант устройства стропильной системы ломаной крыши — с подкосами, повышающими жесткость системы

Для небольшого по габаритам здания каркас крыши может быть вообще простым: вверху два висячие стропильные ноги, затяжка, балки перекрытия, стойки и боковые стропила (на фото ниже).

Устройство стропильной системы ломаной мансардной крыши для небольшого дома

Как рассчитать ломаную крышу

Построен чердак ломаной кровли небольшого дома (шириной не более 6-7 метров) столько раз, что, исходя из опыта, мы можем сказать, какие материалы стоит использовать. Многие параметры зависят от других материалов. Например, шаг установки стропил привязан к параметрам утеплителя. Чтобы у утеплителя было как можно меньше отходов, монтаж был проще, необходимо, чтобы расстояние от одной стойки до другой было чуть меньше ширины утеплителя (на 20-30 мм). Так, если вы собираетесь использовать минеральную вату, ее ширина составляет 60 см. Затем стойки необходимо установить так, чтобы зазор между двумя соседними был 57-58 см и не более.

Ширина доски для стропильной ноги снова определяется исходя из утеплителя. Для средней полосы России необходимая толщина базальтовой ваты составляет 200-250 мм. Это не все. Чтобы утеплитель просох, необходим вентиляционный зазор в 20-30 мм (без него конденсат будет постепенно гнить древесину и приводить минеральную вату в негодность). Итого получается, что как минимум ширина стропильной ноги должна быть 230 мм. Толщина доски — не менее 50 мм. Это в регионах со слабым ветром и не очень сильными снегопадами. Подводя итог, на все стропила — коньковые и боковые — необходима доска 230*50 мм.

Если пиломатериал с такими характеристиками окажется слишком дорогим, можно будет сделать утепление в двух направлениях: часть по стропилам, часть, заполняя обрешетку, поперек. Базальтовой ваты можно уложить минимум 100 мм, поэтому можно взять стандартную доску 50*150 мм и оставить 50 мм на вентиляционный зазор, либо заказать нестандартную 130*50 мм. Посмотрите, что выгоднее по деньгам.

Для стоек и балок лучше брать брус не менее 80*80 мм, лучше — 100*100 мм. Особенно в районах со сложными погодными условиями – с обильными снегопадами или сильным ветром.

Особенности утепления крыши мансардного типа описаны здесь.

Мансардная крыша своими руками: порядок монтажа

Устройство мауэрлата на мансардных крышах ничем не отличается от стандартного варианта. Если дом из бруса или бревна, то верхний венец можно использовать как мауэрлат. Его только предварительно обрабатывают пропиткой с высокими защитными свойствами.

Если стена из пеноблоков, поверх нее устраивается армированный монолитный пояс. На кирпичную стену или сложенную из ракушечника, других подобных материалов устройство такого пояса необязательно. На стену укладывается гидроизоляция в два слоя, а сверху – обработанный антисептиком брус – 150*150 мм или бревно. Он фиксируется встроенными штифтами.

Как крепить к нему мауэрлат и стропильные ноги

При сборке всех элементов используются длинные гвозди — длиной не менее 150 мм. В наиболее ответственных местах три и более элемента лучше соединить болтами или шпильками с двусторонней резьбой. Все стыки желательно усилить стальными пластинами или уголками.

О строительстве дома из газобетона можно прочитать в этой статье.

Первый способ

Монтаж стропил крыши производится двумя способами. Сначала: собирают детали на земле, потом в готовом виде поднимают наверх. Там первыми выставить крайние конструкции, которые станут фронтонами. Их ставят вертикально, закрепляют. Зачастую их удобнее закрепить длинными брусками, прибитыми к стене (временными). В подготовленные углубления в мауэрлате вставляются следующие собранные конструкции (изготавливаются с необходимым шагом). Их ставят строго вертикально, тщательно фиксируют. При необходимости установите дополнительные временные распорки, фиксирующие их в нужном положении. Устанавливаются боковые балки.

Как построить ломаную крышу таким способом, собрать узлы смотрите в видео ниже.

Второй способ

Второй способ — возведение ломаной крыши осуществляется последовательно собирая элементы прямо на месте. Этот способ более удобен, если конструкция большая и в собранном виде ее можно поднять только с помощью специальной техники (крана).

Сначала укладываются балки перекрытия. К ним крепятся стойки и раскосы, для удержания их в вертикальном направлении ставятся временные распорки. Далее собираются стропильные верхние и боковые ноги, устанавливаются затяжки и укосины.

При монтаже соблюдается следующая последовательность действий: сначала устанавливаются крайние элементы и устанавливаются в нужное положение, надежно фиксируются. При необходимости используйте временные прокладки. Между ними натягивается леска, веревка, шнурок, которые будут служить ориентиром для установки всех последующих элементов. Этот простой ход позволяет получить идеальную геометрию (не забудьте проверить угол наклона, вертикальность или горизонтальность).

Поверх стоек крепятся затяжки — брусья, к которым затем крепятся боковые стропила и на которые устанавливается затяжка верхнего треугольника. Пуфы крепятся металлическими уголками. Так как балки длинные, они провисают. Это дополнительно устраняется — после установки верхних стропильных ног — использованием вертикальных балок фиксированной или регулируемой высоты. А временно их можно подпереть стойками (чтобы не тянуть всю систему).

Один из этапов строительства мансардной крыши своими руками

Чтобы было легче выдерживать нужный угол при установке боковых стропильных ног, изготавливаются шаблоны, по которым делаются пропилы. Но поскольку геометрия построек, сделанных своими руками, редко бывает идеальной, может потребоваться корректировка. Для проверки получившегося угла наклона из нескольких досок сбивается еще один шаблон, которым проверяется правильность установки.

Если стандартной длины пиломатериала — 6 метров — не хватает, или заказывают нужную длину (дорого) или наращивают. При наращивании к стыку прибиваются две доски размером не менее 0,6 метра (по 30 см с каждой стороны стыка). Их прибивают с обеих сторон или используют болты.

Надежный способ сборки стропил. Длина заплаты — не менее 60 см

После установки боковых стропил остается установить верхние. Для них также делается шаблон, его предварительно вырезают на земле, и устанавливают вверху.

Почти готовая рама

Верх можно сделать по-разному. Его структура зависит от ширины основания. Как это сделать, смотрите на фото ниже.

Как сделать верхний треугольник на ломаной крыше

Поскольку устройство мансардной ломаной крыши не предусматривает наличие конька, посередине набивается брусок для затяжки, к которому крепятся скаты, фиксирующие треугольник в нужное положение.

Верхняя часть крепится скатами, прибитыми к брусу, уложенному посередине

В этом случае можно считать, что мансардная крыша собирается своими руками. Осталось смонтировать кровельный материал и заняться утеплением (можно в таком порядке, можно одновременно). Особенности утепления мансардной крыши описаны здесь.

Узлы и их чертежи

При монтаже стропильной системы могут возникнуть вопросы по сборке узлов — пересечение и соединение нескольких конструктивных элементов. На фото вы видите чертежи основных соединений.

Как выполнить соединение элементов стропильной системы ломаной крыши

Второй вариант — соединение боковых наслонных стропил и верхнего треугольника. Болты используются для более надежного крепления.

Как сделать своими руками крепление верхнего таганга и стропильных ног на мансардной крыше

Способы крепления стропильных ног к мауэрлату или, как в данном случае, к боковой балке показаны в рисунок ниже. Чтобы облегчить монтаж тяжелого элемента, к стропилу снизу прибивается упорная доска (брус), которая ограничивает его перемещение: доска упирается в ребро и не дает провалиться вниз.

Несколько вариантов крепления стропил к мауэрлату

мансардная крыша — Andrews Roofing

Метки: Плоская крыша, крыша с малым уклоном, мансардная крыша, кровельное покрытие, водосточная система, гидроизоляция, конструкция крыши, обшивка, крыша с крутым уклоном, проходимая поверхность крыши

Категория: Эндрюс Кровля, Коммерческая кровля, Плоская крыша, Жилая кровля, Монтаж крыши, Информация о кровле

Кровля 101: Крутой скат против малого ската

Все крыши можно разделить на две категории: крутые и пологие. Крыши с малым уклоном становятся все более популярными в жилых домах благодаря их чистому, современному дизайну и возможности размещения патио, садов и многого другого.

Важно понимать разницу между ними при определении типа конструкции, которую необходимо установить, заменить или отремонтировать, или при выборе подходящих кровельных материалов.

Крутой скат
Крыши с крутым скатом технически представляют собой любые крыши с уклоном 25% или более. Они состоят из пяти основных компонентов:

1. Кровельное покрытие — это может быть черепица, черепица, шифер, кедровая крошка или металл, а также подстилающий слой, который находится под ними для защиты обшивки от непогоды.
2. Обшивка – это доски или листовые материалы, которые непосредственно крепятся к стропилам крыши, образующим линию крыши. Этот материал должен быть покрыт подкладочным материалом и кровельным материалом (см. выше), чтобы сохранить структурную прочность.
3. Конструкция крыши относится к стропилам и фермам, которые конструктивно поддерживают обшивку крыши. Это обрамление линии крыши, которая является частью каркаса дома.
4. Обшивка обычно представляет собой листовой металл, который устанавливается в любой точке крыши, где есть стыки, желоба, вентиляционные отверстия или дымоходы. Они служат для предотвращения просачивания воды в этих уязвимых местах.
5. Дренаж является важным компонентом общей конструкции крыши. Это гарантирует, что вода сливается с крыши таким образом, что ни в какой точке не будет нарушена конструкция. Дренаж необходимо учитывать при проектировании планировки, формы и уклона любой конструкции крыши.

Низкий уклон
Во всех смыслах и целях крыша с малым уклоном обычно плоская, но технически это относится к любой крыше с уклоном от 0% до 24%. Они также состоят из тех же пяти основных элементов, но в деталях несколько отличаются.

1. Кровельное покрытие для крыш с малым уклоном часто состоит из однослойной мембраны, такой как TPO, E.P.D.M., модифицированный битум или ПВХ. Также часто можно увидеть так называемые «застроенные системы», которые состоят из нескольких слоев листовых материалов и асфальта, часто покрытых гравийным покрытием. Другие варианты материалов включают распыляемую пену или металл. Все материалы требуют прокладки между ними и кровельным покрытием.
2. Обшивка для крыш с малым уклоном может немного отличаться от покрытия для крутых скатов. Есть некоторые конструкции с основными деревянными досками, такие как жилые дома, но вы также можете увидеть металл, бетон, гипс, тектум и другие волокнистые материалы.
3. Конструкции крыши с малым уклоном концептуально одинаковы — стропила, фермы и балки, поддерживающие обшивку, но материалы здесь также могут различаться и могут быть стальными, деревянными или бетонными.
4. Оклад не сильно отличается от установки на крутом склоне и служит той же цели для предотвращения просачивания воды в уязвимых местах.
5. Дренаж для крыш с малым уклоном имеет решающее значение, так как его базовая конструкция не пропускает воду, как это происходит с крышами с крутым уклоном. Для крыш с небольшим уклоном и любым уклоном могут быть эффективными желоба, внутренние водостоки и водосточные трубы. Для действительно плоских крыш необходимо принимать во внимание особые проектные решения, и такие варианты, как изоляция ступенчатого ската, могут быть более безопасным выбором.

Любая крыша может иметь свои проблемы. Очевидно, что более крутые склоны более трудны для доступа, а для крутых крыш с черепичной крышей им будет труднее бороться с гравитацией с течением времени. Например, на крышах с мансардной черепицей по мере старения иногда прорываются гвозди. С другой стороны, более низкие откосы, по которым можно ходить и покрытые гонтом, но все же имеющие уклон, который соответствует спецификациям производителя гонта для укладки гонта, могут создавать большие проблемы из-за попадания дождя под гонты с ветром, скопления мусора, необходимости дополнительных барьеров. для защиты, такой как ледяной и водяной щит и т. д.

Любое твердое кровельное решение, будь то для дома или коммерческого здания, должно сбалансировать все пять этих компонентов.