Стропильная система ломаной крыши: нюансы расчетов и проектирования примеры строительства

Стропильная система ломаной крыши: нюансы расчетов и проектирования + примеры строительства

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.

Содержание

Расчет ломанной стропильной системы

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.

Сооружение ломаной стропильной системы

Перед тем, как приступить к устройству стропильной системы для будущей ломаной крыши, надо сделать проект и произвести расчеты элементов конструкции. Будем считать, что этап проектирования пройден.

Рассмотрим один из типичных примеров сооружения мансарды с двумя ярусами наслонных стропилин, водруженными над кирпичной коробкой. Крепить стропильную систему будем к мауэрлату – деревянной раме из бруса 150×200мм, уложенной заподлицо с внутренним периметром стен. Вдоль наружного края коробки уложен ряд кирпичей, маскирующих мауэрлат и снимающий часть распорной нагрузки. Верхняя плоскость мауэрлата должна быть выше кирпичной обвязки на 2-3 см.

Установка балок перекрытия

Сооружение перекрытия начинаем с установки крайних балок, выносá которых определяют ширину карнизных свесов. Далее по натянутой между крайними балками шнурке устанавливаем промежуточные элементы с шагом, равным расстоянию между стропильными ногами. Для утепленных крыш шаг рекомендовано сделать равным ширине плиты теплоизоляции, чтобы утеплитель плотной сидел в предназначенном для него межстропильном пространстве. Для неутепленных конструкций шаг рассчитывается так, чтобы поместилось цельное количество стропильных ферм с одинаковыми расстояниями между ними.

Размер бруса для сооружения перекрытия 100×200мм. При укладке балок выравниваем их верхнюю плоскость, если не получается выставить в строго горизонт. Выравнивание производим путем подтески мауэрлата или подкладки щепы под балку. После крепления балок к мауэрлату крепим к их торцу короткий брус, так, чтобы они сформировали плоскость для торцовых карнизных свесов. Шаг между короткими балками не имеет значения, может быть 1м или около того.

Строительство стенок мансарды

Отмечаем на устроенном перекрытии линии расположения ряда опор для стропильных ног нижнего яруса. Одновременно с опорной функцией они играют роль каркаса для стенок мансарды.

Действуем следующим образом:

• Устанавливаем угловые опоры, для изготовления которых используем брус 100×150мм длиной на 10см больше, чем чистовая высота мансардного потолка. Выверяем вертикальность опор отвесом, крепить будем только после того, как убедимся в безупречности установки. Для устойчивости фиксируем их положение временными раскосами. По аналогии монтируем опоры посередине фронтонных стенок.
• Угловые опоры соединяем шнуркой, чтобы обозначить место установки промежуточных стоек. Для изготовления промежуточных опор подойдет материал 50×150мм с равной угловым опорам высотой.
• Поверх двух рядов опор укладываем прогоны, изготовленные из доски 50×150мм. Временные распорки более не понадобятся, построенные стенки будущей мансарды устойчивы и без них.
• На прогоны ребром устанавливаем доску, она сформирует потолочное перекрытие мансарды.
• Поверх потолка строящейся мансарды укладываем доску 25×150мм. Ее не нужно устанавливать по оси строения. Лучше проложить параллельно, отступив от оси 20-30см.

Результат приложенных усилий – готовый каркас мансарды и опоры для установки верхнего яруса стропильных ног.

Монтаж стропилин нижнего яруса

Стропилины нижнего яруса ломаной крыши изготавливаются и устанавливаются стандартным наслонным методом:

• Доску 25×150мм необходимой длины прикладываем к торцу сооружаемой конструкции и карандашом по факту отмечаем линии верхнего и нижнего запила. Это шаблон, который можно применять для изготовления всех стропилин нижнего яруса, если отклонений в геометрии стропильной системы нет.
• Если есть сомнения в безупречности предшествующей работы, устанавливаем только крайние ноги и натягиваем между ними шнурку. По шаблону на остальных стропилинах делаем только верхний запил. Нижнюю линию отмечать будем по факту, совмещая верхнюю плоскость заготовки со шнуровым ориентиром.
• Устанавливаем стропильные ноги. Крепим их к балкам перекрытия скобами или металлическими уголками, а вверху к прогонам двумя-тремя гвоздями.

Бывает, что для перекрытия нижнего ската по всей длине, одной доски не хватает. В подобных ситуациях стропилину монтируют из двух коротких досок, сшитых обрезком материала аналогичного сечения длиной от 1м и более. Правда, желательно все же заказать пиломатериалы необходимой длины, чтобы не ослаблять конструкцию сшитыми участками.

Установка стропильных ног верхних скатов

Для изготовления и установки верхних стропилин сначала надо отметить центральную ось. Для этого обрезок дюймовки следует прибить к крайней потолочной доске мансарды строго вертикально. Одно из ребер обрезка должно в точности совпадать с обозначенной на схеме центральной оси стропильной системы ломаной крыши, далее:

• Примеряем к торцу дюймовку для производства шаблона и отмечаем на ней линии запилов, верхнюю из которых проводим прямо вдоль обозначенной обрезком оси.
• Изготавливаем по шаблону пару стропильных ног верхних скатов. Если не сомневаемся в геометрии сооруженного каркаса, делаем сразу несколько заготовок. В противном случае поступаем так же, как и с нижними собратьями.
• Устанавливаем первую пару стропилин, призвав к содействию две пары рабочих рук. В одиночку с установкой не справиться, верхней опоры ведь у них нет. Чтобы только что водруженная стропильная ферма не упала, подпираем ее подкосом.
• Монтируем остальные стропильные фермы верхнего яруса. Подпираем их подкосами через 3-4 штуки. Угол наклона подкосов должен быть более 45º. Направление их наклона следует чередовать.

Заметьте, для того чтобы предотвратить растяжение и прогиб потолочных досок мансарды, каждую верхнюю стропильную ферму необходимо оснастить подвеской из доски примерно 25×150мм.

Со спецификой узловых соединений стропильной системы крыши ломаного типа ознакомит фото подборка:

Обшивка фронтонов и сооружение обрешетки

Вдоль линии конька и линий перелома скатов обрешетку делают сплошной, независимо от запроектированного типа и шага ее установки. Поперек направления стропильных ног прибиваются две доски с зазором 2-3мм между ними. Аналогичный сплошной настил устраивается в ендовах, если они имеются, вокруг мансардных окон и отверстий для проходки дымоходной трубы. В случае применения мягких разновидностей кровельных покрытий обрешетка устраивается сплошная по всей площади скатов.

Если толщина утеплителя равна или больше ширины стропилины, вперед обрешетки устраивается контробрешетка, сооружаемая путем установки дистанционного бруска. Необходим он для формирования зазора между гидроизоляцией и кровельным материалом. Прибивают дистанционный брусок с наружной стороны системы к ребру стропилины. Если толщина плит теплоизоляции позволяет оставить вентиляционный зазор без дистанционных ухищрений, в установке дистанционного бруска необходимости нет. Не нужен он также в строительстве неутепленной крыши.

По завершении работ по устройству стропильной системы обшиваются карнизы, фронтонные стенки, именуемые в деревянном домостроении щипцами. Обустраиваются прилегающие к фронтонным стенкам короткие свесы, после чего наступает время укладки кровельного покрытия.

Видео подборка для самостоятельных строителей

Желающим наглядно представить процесс сооружения ломаной крыши в помощь три ролика с пошаговым производством работ:

Рассмотреть в рамках одной статьи все варианты сооружения стропильных конструкций для ломаных крыш невозможно. Различаются типы кровли, архитектурные параметры, регионы. Есть немало нюансов, применяемых в конкретных условиях строительства. Однако приведенные нами примеры отлично демонстрируют общий технологический принцип. Эти сведения о правилах расчета и схемах строительства должны помочь и домашним мастерам, и хозяевам, контролирующим работу наемной бригады. Ваши вопросы, если таковые будут, оставляйте в комментариях.

Ломаная крыша: возможности и устройство необычной конструкции

Ломаная крыша не только преображает внешний вид дома, она также необходима для того, чтобы рационально использовать дополнительное пространство. Свое название такая крыша получила благодаря особенности конструкции: она имеет большое количество линий с изломами и пятиугольную проекцию. Под такой крышей может находиться полноценный этаж. А с финансовой точки зрения такая постройка будет гораздо выгоднее, чем возведение дополнительного этажа.

Требования

По сути, подкрышное пространство – это чердак, который можно превратить в полноценное жилое помещение. Возведение и обустройство ломаной крыши – это нелегкий процесс. Для этого необходимо утеплить и защитить от влаги всю конструкцию. А при соблюдении всех правил и норм строительства дополнительная жилая комната под крышей позволит уменьшить теплопотери дома.

Основные требования, которые должна удовлетворять ломаная крыша, являются следующими:

• высота потолка в помещении должна превышать 2,2 метра, в противном случае находиться в небольшом сжатом помещении будет некомфортно;
• необходимо разработать систему вентиляции для того, чтобы защитить помещение от образования конденсата;
• все кровельные элементы конструкции должны иметь небольшой вес, чтобы не оказывать большую нагрузку на перекрытия и фундамент каркасного дома;
• в целях соблюдения правил пожарной безопасности все деревянные элементы крыши должны быть обработаны антипиренами;

• кровельные конструкции должны иметь отличную изоляцию;
• серьезные требования выдвигаются мансардным окнам. Они должны иметь жесткую и надежную конструкцию, чтобы во время дождя вода не поступала в дом. Кроме того, следует заранее предусмотреть конструкцию мансардных окон, чтобы мытье стекол не вызывало больших трудностей;
• конструкция крыши должна отвечать инженерным расчетам нагрузок, поэтому эту задачу стоит доверить профессионалам. Все остальные работы можно выполнить своими руками;
• основные отличия в конструкции ломаной крыши связаны не только с используемыми материалами, но и с геометрическими параметрами.

Особенности кровли

Ломаная крыша мало чем отличается от классической двускатной конструкции. Разница заключается лишь в том, что скат делится на две части: верхнюю и нижнюю. Такой способ обустройства крыши подходит как для загородных коттеджей, так и для дачных домиков.

Ломаная крыша имеет свои особенности, такие как:

• возможность возведения крыши на старой постройке;
• позволяет без особых финансовых и трудовых затрат возвести дополнительный этаж;
• рациональное использование пространства под крышей и увеличение полезной площади дома;
• даже при комнатных размерах частного дома мансардный этаж с ломаной крышей получается вместительным и просторным, поскольку новое помещение будет немного меньше площади самого сооружения;

• придает более привлекательный внешний вид дому;
• в некоторых случаях существует возможность возвести двухуровневую мансарду;
• сокращение тепловых потерь первого этажа, что позволяет уменьшить расходы на отоплении;
• стены и потолок на мансардном этаже могут иметь скошенную форму, поэтому для обустройства интерьера придется приложить немало усилий;
• высокая стоимость мансардных окон.

Дополнительное пространство можно использовать сезонно или в течение всего года. В данном случае каждый владелец дома выбирает наиболее подходящий вариант. Под крышей может быть оборудовано полноценное жилое пространство с высоким потолком, а также помещение может использоваться в различных целях.

• Полноценная жилая комната. Здесь может расположиться гостиная, детская, спальня или кабинет. Необходимо провести на второй этаж отопление, если помещение будет использовать в течение всего года. И обязательно следует предусмотреть шумоизоляцию, потому что во время осадков звук дождя будет отчетливо слышен через кровлю. А также пространство дополнительно утепляется со всех сторон и покрывается надежной изоляцией.

• Кухня-столовая. Для этого варианта дополнительно необходимо будет провести на второй этаж все необходимые коммуникации, в том числе электричество, отопление, водопровод и канализацию.

• Летняя веранда или комната отдыха – это отличный вариант для обустройства большого дома. На втором этаже можно будет расслабиться и отдохнуть в тишине. В таком случае основное требование к конструкции – крыша должны быть надежно защищена от ветра и осадков. Помещение может быть с утеплением или без него.
• Гардеробная или помещение хозяйственного назначения. Это дополнительное пространство можно также использовать для хранения различных вещей.

Устройство: элементы

Все работы по возведению крыши необходимо начинать с составление проекта и расчета. Эту работу можно доверить профессионалам или выполнить самостоятельно, если вы обладаете хотя бы минимальным опытом в строительной сфере. Для составления проекта лучше воспользоваться специальными компьютерными программами. На чертеже стоит указать все необходимые элементы кровли.

Конструкция ломаной крыши состоит из множества частей. И чем геометрия постройки сложнее и массивнее, тем больше элементов должно быть.

Устройство ломаной крыши включает в себя следующие элементы:

• вертикальные стойки нижним концом упираются в балки перекрытий, а верхним – подпирают нижние стропила. Они также являются каркасом внутренних стен на дополнительном этаже;
• затяжки – это горизонтальные балки для висячих стропил и бабки. Они связывают между собой висячие стропильные пары и снимают нагрузку;
• подкосы – это подпорные диагональные балки, необходимые для снижения нагрузки стропильных ног;
• верхние и нижние стропила – это ребра жесткости, которые выполняют главную функцию всей конструкции;
• мауэрлат – это скрепленные деревянные балки, отвечающие за соединение конструкции со стенами дома;

• коньковый прогон – это место встречи пары верхних стропил;
• бабки – это вертикальное крепление висячих стропил и затяжки, необходимы для того, чтобы уменьшить нагрузку на элементы и минимизировать прогиб;
• схватки – это горизонтальные распорки необходимые для того, чтобы уменьшить нагрузку на стропильную систему, которая обусловлена не только собственной массой, но и осадками, такими как снег;
• обрешетка – это каркас для крепления кровельного материала и изоляции. Она изготавливается в сплошном или решетчатом типе;

• пароизоляция – это первый слой, для которого отлично подходит парозащитная мембрана. Пароизоляционная пленка укладывается по кровельной конструкции с нахлестом, чтобы влага не попадала в утеплитель;
• теплоизоляция является необходимым элементом устройства крыши, поскольку чердачное помещение охлаждается быстрее по сравнению с нижними этажами. В качестве утеплителя специалисты рекомендуют использовать каменные базальтовые плиты. Они укладываются между стропильными элементами. Слой утеплителя должен составлять не менее 20 см;
• гидроизоляция укладывается поверх стропил одним слоем внахлест, для этого отлично подходит мембранный материал;
• кровля укладывается поверх влагоизоляции. Особенности монтажа зависят от выбора материала. Как правило, выполнение работ начинается с нижнего яруса;
• заключительными штрихами после монтажа кровли остаются установка водоотливов и декоративная отделка.

Таким образом, конструкция крыши напоминает слоеный пирог:

• кровельное покрытие;
• гидроизоляция;
• контробрешетка;
• обрешетка;
• теплоизоляция;
• начальная обрешетка;
• карниз;
• пароизоляция;
• стропильная система.

Стропильные системы

Ломаная крыша позволяет без возведения пристройки с минимальными затратами средств и труда расширить полезную площадь дома. Дополнительное пространство можно использовать для отрытой летней веранды или зимнего сада. Помимо этого, небольшая постройка улучшает внешний вид дома и защищает от холода первый этаж.

Стропильная система ломаной крыши отличается от прочих наличием изломов на скатах.

В конструкции ломаной крыши используются довольно габаритные строительные системы. И лучше всего для нее подходит древесина. Установка стропильной системы производится на этапе возведения стен дома или в процессе эксплуатации. Но при этом всю систему можно собрать без использования крупноподъемной техники, придерживаясь лишь модульной методике.

Особенности стропильной системы ломаной крыши являются следующими:

• визуально конструкцию крыши можно поделить на две части: верхнюю и нижнюю. Нижняя часть устанавливается при помощи наслонных стропильных ног. А устройство верхних стропил ориентируется в первую очередь на удобство для владельца дома. Угол наклона нижних и верхних стропил должен быть 60–70° для нижнего яруса и 15–30° – для верхнего;
• в отличие от классической двускатной крыши в данной конструкции имеются специальные ребра жесткости, которые исполняют роль стен на мансарде;
• между стропилами и затяжкой монтируется бабка, которая необходима для придания дополнительной жесткости затяжки и опоры;
• схема установки двух сопряженных скатов под разными углами зависит от размеров и формы постройки;

• конструкция крыши может быть дополнена эркерами – небольшими выступами для окон. В таком случае требуется усиление стропильной системы;
• поскольку стропила ломаной крыши имеют большую длину, то необходимо увеличить надежность конструкции дополнительными элементами – подкосами и затяжками;
• дом с ломаной крышей хорошо смотрится в дополнении с балконом или пристройкой в виде летней веранды, но в таком случае необходимо усовершенствовать стропильную систему дополнительными выносными опорами.

Строительство мансардного этажа с ломаной крышей обойдется значительно дороже классической двускатной конструкции. И при этом понадобится вникнуть в трудоемкий процесс строительства.

Существует несколько вариантов ломаных крыш.

• Односкатная ломаная крыша имеет только одну наклонную плоскость. И, несмотря на простую конструкцию, она является нестандартным вариантом. Такую крышу можно возвести без помощи специалистов своими руками. Но конструкция должна иметь хороший уклон для естественного отвода осадков. Дополнительное пространство под крышей в таком доме можно использовать в качестве зимнего сада, зоны отдыха, спортивного зала или полноценной жилой комнаты.
• Двускатная ломаная крыша имеет два ската, направленные в противоположные стороны. Такая конструкция считается наиболее прочной и устойчивой к сильным порывам ветра и осадкам. Она позволяет получить дополнительное пространство большой площади. Такая конструкция крыши наиболее выигрышно смотрится на домах прямоугольной формы.

• Трехскатная ломаная крыша по внешнему виду больше напоминает терем. Такая конструкция придает дому оригинальную и неповторимую привлекательность. Поскольку устройство крыши не имеет дополнительной капитальной стены, вся конструкция имеет небольшой вес.
• Четырехскатная ломаная крыша имеет самую сложную конструкцию с ломанными профилями по всем 4 сторонам дома. Такая крыша значительно расширяет пространство под крышей и позволяет обустроить просторный и удобный этаж. При этом конструкция обладает самым легким весом и не нагружает перекрытия и фундамент.
• Вальмовая крыша имеет дополнительные элементы конструкции, которые не только расширяют пространство, но и повышают стоимость постройки.

Специалисты выделяют три вида конструкционных особенностей ломаной крыши, такие как:

• опора нижних стропил устанавливается на мауэрлат. В таком случае балки перекрытия чердачного помещения не доходят до стен нижнего этажа;
• нижние стропила выходят за пределы внешней стены нижнего этажа. Такая конструкция позволяет увеличить пространство под крышей. И чем больше вынос крыши за пределы конструкции дома, тем больше помещение мансарды;
• используются только наслонные стропила. В данной конструкции нет висячих стропил, опорой для верхнего ската являются затяжки.

Варианты проектов

Конструкция крыши позволяет изменить внутреннее пространство мансарды. И перед тем как приступать к строительству, необходимо изучить немало удачных проектов домов с ломаной крышей.

Кроме того, выбор проекта позволит определиться с размером бруса и количеством строительных материалов.

Внутреннее пространство можно организовать не только функционально, но и привлекательно.

• Пространство под крышей может быть продолжением первого или второго этажа. В таком случае необходимо дополнительно усилить стропильную систему и опорные конструкции.
• Мансарда с ломаной крышей может иметь отдельный вход с улицы. Такой проект предусматривает отдельную лестницу с боковой стороны дома.
• Внутренние стены можно оставить наклонными или скрыть скаты кровли перегородками. В первом случае необходимо продумать как функционально и стильно использовать периферийные зоны.
• То же самое касается стропильной системы на потолке – опоры можно скрыть гипсокартоном или оставить в качестве декоративного элемента.

Ломаная крыша отлично подходит для построек со сложной архитектурой. Один из способов оживить конструкцию крыши заключается в размещении скатов на разных уровнях. Таким образом, можно придать дому асимметричный вид.

За счет частичного смещения оси удается значительно расширить подкрышное пространство и улучшить геометрию помещения. А также можно разделить конструкцию на несколько сегментов с разным углом наклона. Такой прием особенно выигрышно смотрится при обустройстве пристроек и для придания завершенного вида дому с крыльцом.

Выбор материала

Традиционно считалось, что для возведения крыши необходимо выбирать аналогичные материалы, что и для дома. Но на сегодняшний день строители предлагают современные решения.

• Для возведения мансарды лучше всего подходят хвойные породы деревьев. Они отличаются большей прочностью и надежностью, что позволяет выдержать нагрузку. Поверхность материала не должна иметь сучков, трещин, сколов и следов повреждений.
• От металлических и железобетонных элементов лучше отказаться, чтобы уменьшить нагрузку на перекрытия и фундамент. Чем меньше вес крови, тем надежнее конструкция.
• Все строительные материалы должны иметь подходящий уровень влажности. Для древесины оптимальным уровнем считается 18–22%.
• Помимо древесины, понадобятся металлические крепежные элементы для соединения стропил, изоляционных и кровельных материалов.

Для строительства ломаной крыши следует использовать следующие материалы:

• брус с сечением 90х140 или 140х140 мм для мауэрлата;
• подстропильные балки;
• балки для усиления потолка;
• доски для напольного покрытия;
• стойки для внутренних стен помещения;
• конек для крыши и стойки;

• доска необрезная для кровли для теплоизоляции и обрешетки;
• стропила для скатов 40х100 мм;
• материалы для гидроизоляции, пароизоляции и теплоизоляции кровли;
• кровельные материалы;
• отделочные материалы для стен и потолка;
• крепежные элементы: металлические скобы, уголки, болты, гвоздки и саморезы.

Как рассчитать?

Чтобы в процессе работы не столкнуться с нехваткой строительных материалов, необходимо предварительно провести детальные расчеты. Для этого понадобятся чертежи дома и крыши, калькулятор и рулетка. Для расчета кровельного материала, исходя из плана, определяется общая площадь каждого ската, а затем все данные суммируются. Полученный результат делится на площадь кровельного листа и прибавляется 10–15% для запаса и форс-мажорных ситуаций.

При расчетах необходимо также учитывать наличие карнизов с коньками. Вычислив общую площадь крыши, можно определить не только количество строительных материалов, но и рассчитать нагрузку всей конструкции.

Для того, чтобы определить нагрузку на несущие конструкции постройки необходимо учитывать следующие моменты:

• вес материалов кровли;
• примерную массу снега;
• массу элементов обрешетки;
• нагрузку изоляционных материалов на стропила;
• размеры крыши;
• углы установки скатов;

• шаг установки элементов стропильной системы и кровельной обрешетки;
• дополнительные нагрузки: вес людей, нагрузку от стеклопакетов, вентиляции и других дополнений.

После этого производится расчет несущей способности по формулам. А также можно воспользоваться специальными программами. При этом необходимо будет учитывать снеговую и ветровую нагрузки, характерные для конкретного региона.

Новичкам в строительстве лучше эту работу доверить профессионалам. Поскольку от расчета зависит выбор и количество строительных материалов.

Защита древесины

Дерево восприимчиво ко многим воздействиям, поэтому для надежности перед монтажом все строительные элементы из дерева необходимо обработать защитными средствами. В арсенале современных производителей есть такие составы, как:

• антипирены – необходимы для защиты от пожара;
• антисептические средства;
• пропитки от гниения.

Разумнее приобрести готовые смеси для обработки. Все защитные препараты необходимо наносить на улице или в хорошо проветриваемом помещении. Для нанесения можно использовать широкую кисть или распылитель. Все защитные средства наносятся в несколько слоев. Но самым надежным способом обработки древесины является полное погружение материала в раствор. В таком случае понадобится подготовить объемный резервуар и большое количество защитного средства. Такой способ обработки обеспечивает качественное проникновение защитных средств внутрь древесины.

Любые препараты, в состав которых входит биодид, опасны для здоровья человека. Поэтому во время обработки древесины необходимо надеть защитную маску, очки и перчатки. После нанесения защитной пропитки поверхность должна полностью высохнуть.

Все стыки деревянных элементов после соединения необходимо также обработать защитными средствами. А в процессе эксплуатации дома основные элементы несущей конструкции необходимо также периодически обрабатывать.

Этапы возведения

Закончив все расчеты и подготовительные этапы можно переходить к строительству. Несмотря на всю сложность конструкции ломаной крыши ее можно возвести своими руками. Для начала необходимо определиться с размерами и схемой крыши, а потом придерживаться пошаговой инструкции.

• Первый этап строительства заключается в установке мауэрлата, к которому впоследствии крепятся концы стропил. Деревянный брус укладывается по всему периметру стен.
• Если нижний этаж построен не из дерева, то в стенах необходимо сделать отверстия для анкеров на расстоянии 2 метра и установить крепеж. Далее, на поверхность укладывается гидроизоляционный слой и деревянный брус с отверстиями для крепежа. Затем, можно переходить к установке мауэрлата, который плотно притягивается к анкерам.
• Следующим шагом идет установка балок перекрытия. Они будут служить потолком для первого этажа и опорой для вертикальных стоек второго этажа. В первую очередь балки монтируются с двух сторон на торцевых сторонах здания, затем между ними натягивается бечевка для указания плотности. Необходимо строго соблюдать горизонтальный уровень для качественной основы кровли. Затем, размещаются промежуточные балки. Края балок промазываются мастикой.

• Установка стоек производится по тому же принципу. Сначала монтируются стойки по двум сторонам постройки, а затем устанавливаются промежуточные элементы. Между стойками необходимо оставлять расстояние не более 2 метров. Для фиксации стоек можно использовать временные распорки. Высота стоек должна быть на 10 см выше желаемой высоты потолка.
• Затем, между промежуточными стойками устанавливаются прогоны и недостающие стойки. Таким образом, мансарда получает очертания каркаса внутренних стен.
• При помощи металлических крепежных уголков к прогонам крепятся поперечные балки. Сверху все затяжки скрепляются доской – это необходимо для придания конструкции большей жесткости.
• После этого устанавливаются стропила. Для этого на расстоянии около 1–1,2 метра на мауэрлате размечаются точки монтажа. В первую очередь устанавливаются боковые стропила, а затем промежуточные. При необходимости наслонные стропила можно подпереть подкосами.

• После этого можно переходить к верхним стропилам. Для начала две доски устанавливаются и соединяются между собой с боковой части дома. Крепление фиксируется с затяжками. Если длина мансарды не превышает 10 метров, для придания конструкции большей жесткости необходимо использовать подкосы. В ином случае необходимо выполнить продольное соединение коньковой балкой. Далее, устанавливаются остальные пары стропил.
• Затем, нашиваются подвески, которые необходимы для того, чтобы затяжки были надежно зафиксированы без временных подпорок. После этого устанавливаются каркас фронтона и фасадные составляющие: окна, двери, балкон.
• Заключительный этап возведения заключается в обшивке фронтов и крепления обрешетки. Шаг обрешетки выбирается индивидуально, исходя из выбранного кровельного материала.

Оформление

Все работы по оформлению относятся к разряду второстепенных, но остаются не менее важными. Они включают в себя обустройство карнизов, утепление кровли, обшивку фронтов и установку труб для водостока.

Любой кровельный материал монтируется только после изоляционных материалов. Первым слоем укладывается пароизоляционная пленка, затем утеплитель, в качестве которого необходимо использовать безопасные негорючие материалы: прессованную минеральную вату, пенопласт, пеноизол и другие изоляционные материалы. После этого укладывается гидроизоляция.

После того как монтаж каркаса и изоляции ломаной крыши завершен, можно переходить к кровельным работам. Это важный и сложный этап, для которого понадобится участие минимум троих человек.

Подходящие материалы для кровли ломаной крыши являются следующие:

• шифер;
• металлочерепица;
• керамическая черепица;
• дерево;
• рулонные битумные материалы;
• профнастил;
• ондулин.

Если в планах использовать мансарду в качестве жилой зоны, то не стоит выбирать для кровли медную черепицу и железо, поскольку под действием прямых солнечных лучей крыша и пространство под ней будет быстро нагреваться. Популярными материалами для кровли до сих пор остаются шифер и панели металлочерепицы. Современные производители предлагают также новый материал ондулин, который является устойчивым к температурным перепадам и воздействию прямых солнечных лучей.

Водоотливы – это необходимые элементы кровли. Они применяются для того, чтобы воды с крыши не разрушала фундамент и стены дома. Для водоотлива подходит пластик, оцинкованная сталь и цветные металлы.

Главное, чтобы выбранный материал был устойчив к воздействию коррозии и ржавчины. И не менее важно, чтобы водоотвод отличался низким уровнем шума.

Мансардные окна необходимы не только для освещения, но и для естественной вентиляции. К окнам предъявляются особые требования. Они должны обладать отличным уровнем гидроизоляции. А также стоит обратить внимание на механизм открывания окон, ведь в процессе эксплуатации стекла должно быть удобно чистить от грязи и разводов. А также можно на наклонных скатах установить большие окна в виде чердачных выходов. Такая конструкция будет наиболее выигрышна с точки зрения функциональности и стиля.

Еще один оригинальный способ расположения окон на скатной части называется «кукушка». В данном случае конструкция крыши дополняется выступом с собственной стропильной системой, что дает возможность установить оконную раму вертикально и защитить стекла от осадков козырьком. Балконы стоит размещать на вертикальном фронтоне – таким способом выполнить работы гораздо проще. Но также можно разместить балкон и на скатной части крыши, в таком случае потребуется пересмотреть конструкцию крыши и усилить несущие элементы.

Готовая конструкция ломаной крыши ничем не отличается от аналогичных построек и ее технология строительства не очень сложная. Но чтобы конструкция была выполнена правильно и качественно, необходимо соблюдать все правила, нормы и рекомендации строителей. И при этом можно не прибегать к услугам дорогостоящих специалистов.

Еще больше об особенностях устройства ломаной крыши смотрите в следующем видео.

Самостоятельное возведение ломаной крыши

Возведение крыш мансардного типа является эффективным решением для рационального и изящного расширения жилой площади. Строительство ломаной крыши экономически выгодное и обоснованное предприятие на сегодняшний день, позволяющее застройщику получить почти «даром» драгоценные жилые метры.

Достоинства и недостатки ломаной крыши

Перед тем как построить ломаную крышу своими руками, давайте выясним ее основные преимущества и недостатки.

Основные преимущества:

• крышу можно строить на инфраструктуре старого жилого сооружения;
• увеличение площади проживания за счет использования чердачного помещения;
• здание получает завершенный и уникальный внешний облик;
• мансарду можно соорудить в один или два уровня;
• уменьшение тепловых потерь через крышу сооружения, как следствие – в зимнее время уменьшение энергопотребления.

• уменьшенная высота стен, которая вызвана скошенными потолками;
• требовательные и сложные технологии по гидро- и теплоизоляции;
• использование в помещениях мансардных окон, которые существенно дороже обычных аналогов;
• накапливание снега в зимний период на мансардных окнах приводит к уменьшению инсоляции в помещении.

Отсюда следует, если правильно сделать ломаную кровлю, то многих недостатков можно избежать и ее выгодность становится очевидной.

Требования для строительства ломаных крыш

Возведение ломаной крыши технически сложный процесс, который должен осуществляться профессионалами или людьми, имеющими достаточный навык и опыт в этом виде работы. Строительство ломаной крыши своими руками под силу человеку, который уже имеет определенный опыт в кровле, а вот точный расчет ломаной крыши должен производить опытный специалист. Новичку учесть все тонкости и нюансы будет невозможно.

Перед тем как построить ломаную крышу, необходимо знать какие требования к ней предъявляют:

• высота мансардных помещений должна составлять не менее 2.2 м;
• вентиляция должна быть эффективной от карнизного свеса до конька; плохое вентилирование может привести к накоплению конденсата в подкровельном пространстве и возможной течи;
• кровельные покрытия должны обладать небольшим удельным весом и достаточной практичностью;
• необходимо конструктивно предусмотреть увеличение дополнительных нагрузок на стены сооружения; необходимо уделить особое внимание; над ней нет тепловой подушки, поэтому в ней происходит наибольшая потеря тепла, чем в нижних этажах помещения;
• пожарная безопасность должна быть обеспечена обработкой деревянных конструкций антипиренами и антисептиками.

Схемы стропильных систем ломаной крыши

Главным отличием ломаных крыш является то, что в них может использоваться только два вида стропил. Либо только наслонные стропила, которые устанавливают на всех скатах, либо на нижних скатах применяют наслонные стропила, а на верхних висячие.

Перед тем, как сделать ломаную крышу, необходимо определится с углами наклонов нижнего и верхнего скатов крыши. Оптимальный угол ломаной крыши для нижних скатов составляет 60-70°, а для верхних 15-30°.

Различают три основные схемы:

1. Прямоугольные треугольники располагают вдоль стен и связывают схватками для того, чтобы они не теряли устойчивость от нагрузок. Стойки выполняют функцию каркаса для будущих стен. Прямоугольные треугольники выполняются по схеме наслонных стропил. Снизу они опираются на мауэрлат. Сверху они сопрягаются с треугольниками из висячих стропил, у которых затяжка выполняет функцию балки перекрытия мансарды.
3. В этой схеме, чтобы увеличить карнизный свес, низ стропилины выводится за пределы внешней стены и упирается не в мауэрлат, а в балку перекрытия. Подстропильная нога (подкос) обязательно устанавливается под стропило. В балку перекрытия врубают стойки на глубину не более 30% высоты балки перекрытия.
5. В этой конструктивной схеме нижние треугольники делаются, как в первой или во второй схеме, а верхний заменяется наслонной стропильной системой. Схватка, которая соединяет нижние треугольники, одновременно является опорным перекрытием для стойки верхнего треугольника.

Монтаж ломаной крыши

Стропильная система ломаной крыши представляет собой модульную конструкцию, в которой наслонные стропила выполняют функцию нижних скатов крыши, а верхние скаты крыш могут быть выполнены из висячих или наслонных стропил.

Перед тем, как сделать ломаную крышу своими руками, необходимо деревянные элементы стропильной фермы обработать специальными растворами антипиренов и антисептиков!

Для элементов стропильной системы выбирают древесину из хвойных пород деревьев с влажностью 18-22%.

Как строить ломаную крышу, поэтапная инструкция:

1. Устанавливаются балки перекрытия и мауэрлат. Сечение балок перекрытия зависит от действующих на нее нагрузок. Обычно берут доски с размерами 150×50 или брусья 100×200 мм, одиночные или сдвоенные, все зависит от ширины пролета и расстояния между соседними конструкциями стропил. Под мауэрлат подкладывают гидроизоляционный слой, выполненный из рубероида или толя.
2. Строго вертикально выставляются стойки. Сначала устанавливают крайние стойки, протягивают между ними бечевку и ставят остальные промежуточные стойки. Стойки фиксируются при помощи временных распорок. Расстояние между соседними стойками не должно превышать двух метров. Высота стоек берется примерно на 100 мм выше, чем желаемая высота чистовых потолков в помещении.
3. Сверху стоек монтируют прогоны из доски и устанавливают недостающие оставшиеся стойки. Полученные в результате конструкции выполняют функцию боковых стен в мансарде.
4. Далее на прогоны крепятся ригеля (затяжки), к примеру, с помощью кровельных уголков. Когда происходит установка ригеля, под каждый из них, примерно по центру, ставится временная подпорка, чтобы избежать провисания. Делается это для того, чтобы при монтаже верхних стропил можно было ходить по затяжкам, не беспокоясь о том, что они могут сломаться. После установки всех затяжек их нужно скрепить доской, чтобы избавить от провисания. Конструкция фермы станет более жесткой. Доска устанавливается не строго посередине, а со смещением от центра в любую сторону на 200 мм.
5. Начинают устанавливать нижние стропильные ноги. Сначала, размечают их будущее расположение на мауэрлате. Шаг между стропилами должен составлять 1-1.2 м. Для удобства работ стропила изготавливают по предварительно сделанному шаблону с необходимым верхним запилом. Нижний запил размечают по месту и затем уже крепят стропило. После монтажа крайних стропилин между ними натягивают шпагат для того, чтобы облегчить дальнейшую установку.
6. Далее устанавливают верхние стропила. Как и с нижними стропилами для простоты монтажа делают шаблон. Если кровля имеет большие размеры, то предусматривают установку верхних стропил на коньковую балку. Если длина крыши небольшая — 8-10 метров, то можно обойтись установкой подкосов.
7. Если проектом предусмотрена установка окон (рекомендуют отводить под окна не менее 1/8 общей площади боковых стен мансардного помещения), то стропила дополнительно укрепляют с помощью поперечных брусков.
9. Далее обшивают фронтон, после чего каркас крыши будет полностью готов.

В конце данной статьи рекомендуем ознакомиться с материалом строительство ломаной крыши: видео о том, как правильно это сделать.

Утепление, гидро- и пароизоляция ломаной крыши

После того, как собран каркас, приступают к обустройству кровельного пирога. Вначале крепят пароизоляционный материал. Он необходим для предотвращения проникновения пара в теплоизоляционный слой. Потом происходит укладка теплоизоляции. В качестве материала чаще всего применяют базальтовый утеплитель. К прокладке тепловой изоляции предъявляют особые требования. Она может состоять из нескольких слоев, которые укладываются внахлест для предотвращения возможных «мостиков» холода.

Отнеситесь к прокладке утеплителя ответственно! Некачественно выполненная теплоизоляция может привести к тепловым «пробоям», что негативно скажется на комфортном проживании в мансардном помещении.

Плотность утеплителя должна быть не менее 35 кг/м 3 . Такая плотность необходима для жестких связей и сохранения геометрической формы теплоизоляционного материала, чтобы на крутых скатах не произошла его усадка и прессовка.

Не используйте рулонные утеплители плотностью менее 35 кг/м 3 . Со временем, такой утеплитель деформируется, создавая пустые полости внутри кровли, что приведет к ее промерзанию!

Сверху утеплителя прокладывается гидроизоляционная дышащая мембрана. Она позволяет пропускать пары из утеплителя, одновременно удерживая водяной столб.

Не менее важным моментом является вентилирование подкровельного пространства от свеса кровли до конька. Образующийся конденсат, от перепадов наружных и внутренних температур, необходимо удалять путем естественного продуха и высушивания. В сложных кровлях с множеством изломов и ендов легко допустить ошибку и сделать недостаточный продух. Как следствие, возможно локальное скопление конденсата в слабо вентилируемых местах и появление течи.

Последним этапом является установка покрытия кровли. Ее обустройство и монтаж зависит от типа кровельного покрытия.

Как построить ломаную крышу своими руками: видео о том, как это сделать правильно.

Из этого материала вы узнали о том, как правильно сделать ломаную крышу. Соблюдая данные рекомендации и порядок монтажа можно избежать грубых ошибок и соорудить красивую и практичную кровлю.

Источник https://krovgid.com/montazh/stropilnaya-sistema-lomanoj-kryshi.html

Источник https://stroy-podskazka.ru/krysha/lomanaya/

Источник https://vseokrovle.com/mansardnaja/37-stroitelstvo-lomanoj-kryshi.html