Как сделать ломаный угол крыши. Монтаж ломаной крыши. Ломаная крыша своими руками: пошаговая инструкция

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

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

Ломаная крыша: с чего начать

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

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

Расчет составляющих стропильной системы

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

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

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

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

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

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

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

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

Ломаная крыша отличается от двускатной конструкции установкой стропильных ног в двух уровнях. Следующая подборка видео о ломаной крыше поможет вам разобраться в технологии создания такой стропильной системы из двух уровней.

Ломаная крыша на бане

Здесь вы увидите возведение ломаной крыши на бане из бруса. Рабочие сначала установили внутренние опоры и стропила нижнего яруса. Затем последовала обшивка стропильной системы и фронтонов. Лишь только после этого бригада приступила к установке стропил верхней части.

Стропила ломаной крыши для дома из бруса

В следующем видео представлена пошаговая инструкция по сборке стропильной системы. В первую очередь нужно установить опорный брус необходимой длины с учетом свесов. Внимательно посмотрите, как необходимо соединять две части опорного бруса. Обратите внимание на расположение стыковочного бруска. Он должен быть находиться внутри дома.

Во второй части видео вы сможете посмотреть установку стропильной системы на дом. В первую очередь устанавливается обшитый передний фронтон. Затем поднимаются остальные элементы системы и задний обшитый фронтон.

Делаем свесы крыши правильно

В следующем видеоматериале вы увидите инструкцию по монтажу свеса крыши.

Желаете научиться самостоятельно проектировать мансардную ломаную крышу? Ответы на многие вопросы даются в следующем видео. Используя рекомендуемую программу, вы сможете самостоятельно разработать проект ломаной крыши для своего дома.

Рассматривая различные варианты кровли для своего дома, многие хозяева останавливаются на ломаной крыше. В данной статье предлагается информация об особенностях, плюсах и минусах конструкции, а также о различных типах ломаной кровли. Ознакомившись с предложенным материалом, вы получите представление о расчете кровельной системы, технологии монтажа и причинах экономности подобных систем.

Дом с мансардой под ломаной крышей

Ломаная крыша: особенности устройства

Тенденцией современного строительства является стремление повысить функциональность дома без потери внешней привлекательности. Ломаная конструкция полностью отвечает этим потребностям: она не только преображает облик постройки, но и позволяет рационально использовать подкровельное пространство. По этой причине, несмотря на усложнение сооружения, ломаные кровли все чаще украшают загородные коттеджи.

Ломаная крыша является производной от привычной двухскатной крыши. В отличие от последней, каждый скат ломаной конструкции имеет линию изгиба, на которой происходит изменение угла наклона. Благодаря этой детали количество скатов удваивается, а фронтон (боковая вертикальная поверхность между скатами, обычно имеющая треугольную форму) становится пятиугольным. Такое изменение отражается на стропильной системе ломаной крыши. Она становиться более сложной, появляются нижние и верхние стропила, а кровля характеризуются следующими параметрами:

Нижние стропила . Задают более крутой угол, не меньше 60°.

Принципиальная схема ломаной крыши

Верхние стропила . Для них выбирается угол порядка 30°.

Расположение скатов . Опорой скатов могут служить стены постройки или балки перекрытия, продолженные за стены.

Все эти изменения нужны для того, чтобы сделать площадь чердака максимальной. Получившееся пространство используется обычно для оборудования мансарды, отчего такая конструкция получила название мансардной крыши. Распространенный в частном домостроении дом с ломаной крышей и верандой считается наиболее удобным для проживания; крыша в таких постройках снабжается следующими дополнительными элементами:

Окна . Актуальны энергосберегающие окна с безопасным стеклопакетом (с внутренним ламинированным стеклом триплекс).

Окна различного типа в ломаной кровле

Балкон или терраса . Неплохой способ увеличить уровень комфорта и полезную площадь мансарды. Решение обзавестись этой эффектной деталью потребует усложнения конструкции и дополнительных расчетов на прочность.

Дом с террасой на мансардном этаже

Эркер . Оригинальное архитектурное решение, которое украшает постройку и также расширяет жилую площадь. Обычно эркер стремятся остеклить по максимуму, чтобы увеличить естественное освещение мансарды.

Дом с эркером

Кукушка . Свое название эта деталь получила из-за сходства с известными настенными часами. Кукушка имеет сопряженную с главной, отдельную стропильную систему. По форме различают одно- и двускатную конструкцию, а также вальмовую и арочную; последнюю можно встретить на домах в стиле альпийского шале.

Двускатная кукушка

Ломаная крыша: достоинства и недостатки

Прежде, чем сделать выбор в пользу данной кровли, стоит познакомиться с ее плюсами и минусами. К достоинствам относятся следующие качества:

Вы получаете дополнительное жилое помещение , что особенно ценно для небольших участков, где приходится экономить каждый метр территории.

Вы получаете помещение удобной формы , в котором (в отличие от двускатной кровли) легко размещается габаритная мебель. При желании дополнительные скрытые шкафы можно разместить в мертвых зонах (между скатами и стенами).

Мансарда обходится дешевле , чем возведение полноценного второго этажа или расширение периметра жилья.

Грамотно сконструированная мансарда сокращает теплопотери , что означает экономию энергоресурсов.

Облик частного дома с ломаной крышей выигрывает по сравнению с классической двускатной кровлей.

Ломаная крыша в классическом стиле

К негативным сторонам ломаной кровли относятся следующие факты:

Финансы . Ломаная кровля обойдется в большую сумму, чем двускатная, так как потребуется больше древесины и материалов для кровельного пирога.

Ограничения использования . Подобная кровля - не лучшее решение для регионов со снежными зимами. Снег на окнах, расположенных под наклоном, не дает солнечному свету проникать в мансарду. Если крыша сконструирована с ошибками, снег забивается под конек или на линии излома скатов, и накапливается внутри.

Важность вентиляции . Недостаток вентилирования ведет к скоплению конденсата в слое теплоизоляции и ускоренной изнашиваемости стропильной системы.

6 типов ломаных мансардных крыш

В загородном домостроении для обустройства мансарды используется несколько вариантов ломаных систем, в число которых входит:

Односкатная . Имеет вид наклонной плоскости, опирающейся на разновысотные стены. Чтобы реализовать такую кровлю, понадобится самая простая стропильная система, хотя на жилых постройках ее увидишь не часто. Внешне такой дом выглядит нестандартно, в большей (высокой) стене мансардного этажа нередко обустраивается панорамное окно.

Дом с гаражом и мансардой под односкатной кровлей

Двускатная . Классика частного строительства, характерная для построек прямоугольной формы. Имеет множество решений при вертикальных фронтонах и разном расположении конька. Конек может размещаться над серединой здания (симметричная конструкция) или смещен относительно центра (тогда крыша имеет асимметричный вид). Из-за наклона скатов пространство под крышей используется нерационально: невозможно устроить высокие потолки, а значительная часть площади теряется в мертвых зонах. Поднять потолок можно, только увеличив угол скатов и высоту конька; но такое решение небезопасно в регионах с сильными ветрами.

Мансарда под двускатной крышей

Разновидность двускатной мансардной крыши - полуторный этаж . Стены поднимаются до заданного уровня, на них устанавливается кровельная конструкция с двумя скатами. Постройка получила название «в полтора этажа».

Ломаная . Каждый скат состоит из двух частей с изменением уклона. Проекты домов с ломаной крышей позволяют ощутимо расширить полезную площадь (пространство мансарды меньше площади первого этажа примерно на 15%).

Проект дома с ломаной мансардной крышей

Трёхскатная . Несимметричная конструкция, которую можно встретить на пристраиваемых зданиях. Место фронтона занимает третий ломаный скат.

Четырёхскатная (вальмовая). Место фронтонов занимают ломаные скаты. Технически это наиболее сложная конструкция, которая нуждается в точном расчете. Преимуществом считается устойчивость к ветровой и снеговой нагрузке, внешняя привлекательность и минимальная нагрузка на фундамент. Недостатки: уменьшенная полезная площадь (нередко выпрямиться во весь рост удается только в центре мансарды), увеличенные расходы на организацию кровельного пирога.

Мансардный этаж с балконом под вальмовой крышей

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу ремонта кровли . Напрямую пообщаться с представителями можно, посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Мансарда под ломаной крышей: выгодно или нет

На первый взгляд, устройство мансардного этажа под ломаной кровлей - выгодное предприятие, поскольку можно сэкономить на возведении стен и одновременно получить дополнительную площадь. Это утверждение является верным наполовину; сэкономленные средства будут потрачены на другие составляющие, в число которых входит:

Стропильная система . Чтобы построить ломаную крышу из досок и других пиломатериалов, необходимо оценить стоимость сооружения. На итоговую смету будет влиять тип выбранной вами конструкции и местные расценки на пиломатериалы. Лучшим выбором станут пиломатериалы из хвойных пород деревьев с влажностью 18–22%.

Составляющие кровельного пирога . Если вы планируете жилую мансарду, на утеплении, гидро- и пароизоляции сэкономить не получится. Для поддержания в помещении надлежащей температуры потребуется приличный утепляющий слой (нормы СНиП для европейской части России предусматривают слой минваты от 20 см).

Видео описание

О доме с мансардой и балконом в следующем видео:

Окна . Используются два типа оконных пакетов - вертикальные и в плоскости кровли. Окна, расположенные под наклоном, обходятся дороже, чем окна в доме в полтора-два раза; они снабжаются усиленной рамой поворотного типа и стеклом, способным выдержать снежный покров. Их установка также обойдется дороже, поскольку необходимо обеспечить герметичность проемов и подумать об снегозадержателях над каждым окном. Для слуховых окон потребуется отдельная стропильная система, усложняющая рельеф крыши и делающая дороже монтаж.

Выбор кровельного покрытия . Популярные материалы на металлической основе (металлочерепица или профлист) - не самый лучший выбор для обустройства подобной конструкции. Кровля, покрытая металлом, характеризуется высокой теплопроводностью и сильным эффектом барабана в дождливую погоду. Эти особенности заставят вас использовать дополнительную тепло- и звукоизоляцию, что, вполне ожидаемо, приведет к дополнительным тратам.

Мансардные окна предназначаются для вентиляции или выхода наружу

Может показаться, что строительство ломаной мансардной крыши - не настолько дешевый вариант, как виделось вначале. Однако реальная экономия все же существует и выглядит следующим образом:

Экономия на фундаменте . Так как мансардный этаж легче полноценного, фундамент закладывается менее мощный, чем для двухэтажного дома. Поскольку затраты на фундамент могут составлять до 25-30% стоимости строительства, то и выигрыш будет ощутимым.

Экономия на кровельном материале . Покупая более дорогое кровельное покрытие, вы сможете сэкономить на начинке кровельного пирога; правда, для этого придется просчитать не один вариант.

Отложенное строительство . Нередко для стропильной системы приобретают пиломатериалы высокой влажности. Если крышу собрать сразу, влага начнет впитываться в теплоизолирующий слой, что не опасно для грамотно собранного пирога, но принесет проблемы кровле, выполненной с нарушениями. Отложенный ввод в эксплуатацию позволит древесине как следует просохнуть, что снизит количество проблем в будущем.

Видео описание

О мансардных окнах в следующем видео:

Нюансы расчета мансардной кровли

Расчет крыши решает несколько задач:

Расчет стропильной системы при строительстве . Особенно важен при наличии дополнительных деталей - окон, балкона, выхода на крышу, террасы. Такие детали увеличивают нагрузку на стропила, и конструкция нуждается в корректировке.

Расчет стропильной системы при реконструкции . Переделка нежилого чердака в мансарду ограничивается размерами существующей постройки. Для всех несущих элементов потребуется грамотный расчет их сечения.

Расчет стройматериалов . Чтобы возведение кровли не тормозилось из-за внезапной нехватки бруса, металлочерепицы или саморезов, предварительно вычисляют нужное количество материалов.

Схема-расчет ломаной кровли

Порядок расчета ломаной кровли выглядит следующим образом:

Рассчитывается площадь будущей кровли . Измеряются линейные размеры каждого ската; определяется площадь (перемножением длины и ширины). Итоговое число является суммой площадей всех скатов.

Рассчитывается необходимое количество кровельного материала .

Рассчитывается несущая способность . Для этого определяется средняя снеговая и ветровая нагрузка, которую может получить конструкция в течение сезона.

В интернете предлагается онлайн калькулятор расчета стропильной системы ломаной крыши. Как правило, он позволяет рассчитать углы наклона скатов, параметры обрешетки, допустимую нагрузку и нужное количество кровельного материала. Результат основывается на следующих параметрах:

Ширина заложения (проекция наклонного ската на основание) каждого элемента.

Высота подъема (расстояние от верхней точки ската до основания крыши) каждого ската.

Длина основания и свесов .

Кровельный материал (учитывается вес).

Видео описание

О расчете вальмовой крыши с эркером в следующем видео:

Онлайн калькулятор позволяет получить приблизительные значения и становится практически бесполезным, если кровля имеет более сложную геометрию и дополнительные детали (люки, окна). Самостоятельно сделать правильный расчет конструкции и не избежать ошибок практически невозможно, несмотря на многочисленные заверения в обратном, рассыпанные по строительным сайтам.

Создать точный чертеж с подробным описанием всех узлов и соединений способен только человек с инженерным образованием и навыками работы, но не у каждого есть знакомый, которому можно доверить такое ответственное задание. Наиболее практичным решением представляется обращение в профильную строительную организацию, предлагающую немало дополнительных преимуществ:

Специалисты компании рассчитают крышу любой сложности и проведут монтаж под ключ.

Заказчику предоставляется подробная техническая информация о достоинствах и недостатках различных типов кровельных покрытий.

При расчетах будут учтены не только основные (как в онлайн калькуляторе), но и дополнительные параметры : вес гидроизоляции и утеплителя, наличие окон, вес оборудования, которое предполагается устанавливать на крыше.

Монтаж ломаной кровли под ключ - гарантия качества

Вас проинформируют о ценах на материалы и предполагаемом расходе. Ситуация, когда материала не хватает или, наоборот, остается значительный излишек, исключается.

После согласования деталей заключается договор и составляется смета , оптимизируются условия доставки и оплаты.

Компания предоставляет гарантию на произведенные работы.

Заключение

Ломаные крыши имеют впечатляющие габариты и сложное внутреннее строение, однако выгодно отличаются от других крыш тем, что монтаж происходит по модульной схеме. Большая часть составляющих стропильной системы собирается на земле и поднимается наверх в том порядке, в каком они будут расположены. Тяжёлая строительная техника для такой работы не нужна. Достоинства ломаной мансардной крыши лежат на поверхности - ваш дом получает не только крышу, но и дополнительную жилую площадь. Грамотно обустроенная, она будет пригодна для круглогодичной эксплуатации.

Многие владельцы частных домов, испытывая вполне понятное желание без особых затрат заполучить лишний жилой этаж, превращают чердак в мансарду. В таком случае целесообразно вместо обычной крыши с прямыми скатами соорудить ломаную. Как и из чего строятся подобные конструкции, мы расскажем в этой статье.

Виды ломаных крыш

Ломаная крыша отличается от обычной тем, что её скат состоит из двух плоскостей:

• верхняя является пологой;
• нижняя имеет уклон более 45 o .

Она выглядит так, как будто обычную двускатную крышу взяли за серединки скатов и растянули в стороны и вверх, изрядно увеличив тем самым объём чердачного пространства. Но увеличение объёма - это только один из плюсов такого решения. Второй - возможность сделать крышу более высокой. Ведь её верхняя часть, на уровне которой напор ветра является максимальным, благодаря небольшому уклону испытывает меньшие ветровые нагрузки, чем обычная крыша с прямыми скатами.

Скат ломаной крыши состоит из двух плоскостей с разными углами наклона

Различают следующие виды ломаных крыш:

1. Односкатная. Состоит только из одного ломаного ската, при этом стены имеют разную высоту. Такая крыша является наиболее простой, но встречается она редко и в основном на пристройках.
2. Двускатная. Классический вариант, включающий два ниспадающих в разные стороны ломаных ската. Торцы крыши - фронтоны - являются вертикальными и представляют собой продолжение стен.
3. Трёхскатная. В этом варианте с одного торца вместо фронтона появляется третий ломаный скат. Такая кровля смотрится интереснее и создаёт меньшую нагрузку на фундамент торцевой стены. Трёхскатная крыша является несимметричной, поэтому она применяется главным образом на пристраиваемых зданиях.
4. Четырёхскатная (вальмовая). Фронтонов нет, со всех сторон - ломаные скаты. Возводится на отдельно стоящем здании. Недостаток - объём мансарды по сравнению с классическим двускатным вариантом сокращается. Преимущества: эффектная архитектура и минимальная нагрузка на фундамент под торцевыми стенами.

Скаты ломаной крыши могут опираться на:

1. Стены.
2. Балки перекрытия, вынесенные за стены. Этот вариант сложнее в реализации, но зато он позволяет сделать мансарду более просторной.

Наряду с обычными существуют ломаные крыши, имеющие дополнительные конструктивные элементы:

При устройстве ломаной крыши применяется комбинированная стропильная система. Верхние пологие стропила - их называют коньковыми - являются висячими, то есть они опираются только нижними концами, а верхними стыкуются друг с другом. Чтобы эти стропила не разъезжались под действием собственного веса и снеговой нагрузки, они связываются горизонтальным элементом - затяжкой.

Боковые стропила являются наслонными. Они опираются и нижней частью - на стены посредством мауэрлата, и верхней - на вертикальные стойки.

В стропильной системе ломаной крыши одновременно используются и наслоннные, и висячие стропила

Из-за одновременного присутствия и наслонных, и висячих стропил эта система и называется комбинированной. В некоторых случаях боковое стропило приходится подпирать в середине подкосом, который упирается в основание стойки.

Стойки, в свою очередь, опираются на балки перекрытия. Если чердачное перекрытие выполнено из бетонных плит, то для опирания стоек по нему укладывают деревянный брус - лежень. Стойки образуют каркас стен мансардного помещения, а затяжки формируют его потолок.

Каркас ломаной крыши состоит из стропил - висячих и наслонных - и допонительных элементов, обеспечивающих жёсткость конструкции

Узлы крепления стропил

Надёжность стропильной системы зависит от правильно выбранного способа крепления её элементов.

Под воздействием нагрузки висячие стропила будут разъезжаться, скользя по поверхности балки или затяжки. Для противодействия скольжению применяют следующие типы соединений:

1. Если уклон крыши превышает 35 o , для крепления достаточно замка с одинарным зубом.

   Шип упирается в ответный паз затяжки и не позволяет стропилам разъезжаться

2. При более пологих скатах применяют двойной зуб. Для усиления прочности соединения в затяжке выпиливают два упора. Один из них - крайний - дополняется шипом. Под его размер в ответной части стропила вырезается проушина.

   Для пологих скатов крепление стропильной ноги к затяжке обычно выполняют при помощи замка с двойным зубом

3. Самый сложный узел ломаной крыши находится в месте пересечения висячего стропила, затяжки и наслонного стропила. Поэтому его усиливают болтовыми соединениями.

   Пара болтов эффективно противодействует вращающему моменту в месте соединения стропил с затяжкой

4. К мауэрлату стропильную ногу прикрепляют посредством уголков и скоб. Для облегчения монтажа и ограничения движения стропила к его нижней поверхности надо прибить упорный брусок.

   Упорная доска или брусок, набитые на нижнюю грань стропильной ноги, не позволяют ей скользить вниз

Ломаные крыши с «кукушкой», балконом, окном

Если крыша имеет «кукушку», то её стропильная система сопрягается с главной. Крыша «кукушки» может быть:

Наличие «кукушки» ослабляет основную стропильную систему, кроме того, требуется тщательная герметизация места примыкания разных частей кровли. Из-за этого проектирование и возведение крыш с такими элементами лучше доверить специалистам.

Балкон на мансарде можно организовать тремя способами:

Для установки мансардного окна между стропилами закрепляют бруски, очерчивающие проём. Они будут играть роль опорного контура для оконной конструкции.

Известны случаи, когда строительные компании с целью расширения помещения мансарды решались видоизменить классическую стропильную схему ломаной крыши, отказавшись от привычного расположения стоек.

Техническое решение состоит в следующем:

В результате укрепления точки излома ската накладками пара стропил работает как одна стропильная нога криволинейной формы.

Можно ли сделать ломаную крышу с приподнятой затяжкой

Расположение затяжки выше обычного - приём, к которому иногда прибегают при возведении двускатной крыши с прямыми скатами. Но в случае с ломаной крышей устройство приподнятой затяжки не практикуют, так как при этом приходится сдвигать стойки, в результате чего мансардное помещение становится менее широким.

Расчёт стропильной системы ломаной крыши

Чтобы определить размеры стропил, необходимо:

Для расчёта на прочность нужно замерить транспортиром углы наклона стропил.

Расчёт на прочность

Сегодня расчёт стропильной системы мансардной крыши можно сделать с помощью специализированных программных комплексов. Но нужно уметь делать его и вручную, потому что в полевых условиях компьютер не всегда доступен, да и проверить результаты перед началом выполнения работ будет полезно.

Для проведения расчётов нужно знать нормативную снеговую и ветровую нагрузки, характерные для региона строительства. Эти данные следует искать в СНиП 23.01.99* «Строительная климатология». Согласно этому документу в Российской Федерации различают 8 зон с нормативной снеговой нагрузкой от 80 до 560 кг/м 2 .

На карте указаны нормативные значения снеговой нагрузки для каждого климатического района нашей страны

Значение нормативной снеговой нагрузки можно взять из справочной таблицы.

Таблица: нормативные значения снеговой нагрузки по регионам

Фактическая снеговая нагрузка будет зависеть от угла наклона ската. Рассчитывается она по формуле S = S n * k, где S n - нормативная снеговая нагрузка в кгс/м 2 , k - поправочный коэффициент.

Величина k зависит от угла наклона ската:

• при углах до 25 o k = 1;
• для уклонов от 25 до 60 o k = 0,7;
• для более крутых крыш k=0 (снеговая нагрузка не учитывается).

Части ската ломаной крыши имеют различный уклон, соответственно, и фактическая снеговая нагрузка для них будет разной.

Аналогичным образом территория страны районируется по величине ветровой нагрузки.

Территоря нашей страны разделена на восемь регионов, в каждом из которых ветровая нагрузка имеет своё нормативное значение

Для определения нормативной ветровой нагрузки существует своя справочная таблица.

Таблица: нормативные значения ветровой нагрузки по регионам

Фактическая ветровая нагрузка зависит от высоты здания, окружающей его обстановки и угла наклона ската. Расчёт производится по формуле:

W = W n * k * С, где W n - нормативная ветровая нагрузка, k - табличный коэффициент, зависящий от высоты строения и окружающей обстановки, C - аэродинамический коэффициент.

Таблица: поправочный коэффициент учёта высоты здания и типа местности при расчёте фактической ветровой нагрузки

Типы местности различаются по следующим признакам:

1. Зона А - открытые участки, где ветер не встречает препятствий (побережье, степь/лесостепь, тундра).
2. Зона Б - участки, на которых имеются препятствия для ветра высотой не менее 10 м: городская застройка, лес, складки рельефа.
3. Зона В - плотно застроенные городские районы со зданиями высотой в пределах 25 м.

Аэродинамический коэффициент С учитывает угол наклона скатов и преобладающее направление ветра. Следует понимать, что ветер может оказывать не только давление: при малых углах наклона ската возникает подъёмная сила, стремящаяся оторвать крышу от мауэрлата. Для определения коэффициента С нужно руководствоваться справочными таблицами.

Таблица: значения аэродинамического коэффициента - вектор воздушного потока направлен в скат

Таблица: значения аэродинамического коэффициента - вектор воздушного потока направлен во фронтон

Для тех участков крыши, где имеет место подъёмная сила, значение коэффициента С является отрицательным.

Фактические снеговая и ветровая нагрузки суммируются и на основании полученного результата подбирается сечение стропил (с учётом их шага и максимальной длины). Ниже приводится таблица для стропил из хвойной древесины высшего сорта (для других сортов значения будут другими). В её ячейках указывается максимально допустимая длина стропила при соответствующих сечении, шаге и нагрузке.

Таблица: максимально допустимая длина стропил в соответствии с шагом их установки и величиной снеговой нагрузки

Установку стропил с шагом в 600 мм следует считать наилучшим решением: при таком межстропильном расстоянии жёсткость и устойчивость конструкции будут максимальными, а для утепления можно будет использовать плиты из минеральной ваты или пенопласта стандартной ширины.

Видео: расчёт мансарды

Строительство ломаной крыши своими руками

Ломаная крыша относится к строительным конструкциям средней сложности. При наличии определённых навыков и нескольких толковых помощников возвести её вполне возможно собственными руками.

Подбор необходимых материалов

Для сооружения ломаной крыши понадобятся:

1. Пароизоляционная плёнка - полимерная или антиконденсатная с внутренним нетканым текстильным слоем.
2. Гидроизоляция. Можно использовать специальную полиэтиленовую плёнку или так называемую супердиффузионную мембрану, которая задерживает влагу, но при этом пропускает пар.
3. Отожжённая проволока диаметром 3–4 мм, которая используется в качестве крепежа при устройстве стропильной системы.
4. Прочие виды крепежа - болты, гвозди, скобы, специальные крепёжные пластины со штампованными зубцами.
5. Стальной лист толщиной от 1 мм - из него будут вырезаться накладки для крепления элементов стропильной системы.
6. Кровельный материал и саморезы (гвозди) для его крепления.
7. Пиломатериалы.
8. Утеплитель - минеральная вата, URSA (стекловолокно), пенополистирол.

Стропила и другие элементы обычно изготавливаются из наиболее дешёвой разновидности древесины - хвойной. Она не должна содержать подгнивших участков или следов повреждения жучками. Всю древесину перед монтажом стропильной системы необходимо обработать антисептиками.

При строительстве стропильной системы ломаной крыши используется сосновый брус и обрезная доска без дефектов и повреждений

Пиломатериалы потребуются следующие:

• для балок перекрытия - брус сечением 150х100 мм, если балки опираются на наружные и внутренние несущие стены, или сечением 200х150 мм при опоре только на внешний каркас здания;
• для изготовления мауэрлата - брус сечением 150х100 мм или 150х150 мм;
• для стоек - обычно применяют брус того же сечения, что и для балок перекрытия;
• для стропил - доска или брус, сечение которых определяется приведёнными выше расчётами;
• для некоторых крепёжных элементов и чернового пола - необрезная доска различной толщины;
• для обрешётки - обрезная доска сечением от 25x100 до 40х150 мм в зависимости от шага между стропилами и типа кровельного материала;
• для контробрешётки - доска толщиной 50–70 мм и шириной 100–150 мм.

Порядок выполнения работ по возведению ломаной крыши

Процесс возведения ломаной крыши выглядит следующим образом:

1. На стены укладывают мауэрлат. Под брус нужно предварительно подстелить гидроизолирующую прокладку из рубероида.
2. К стене мауэрлат крепят при помощи вмурованных в неё шпилек либо анкерных болтов (в этом случае в стене придётся сверлить отверстия) диаметром 12 мм. Крепёж должен заходить в тело стены хотя бы на 150–170 мм. Мауэрлат можно также привязывать к стене заделанной в неё отожжённой проволокой.

   Для зданий из бетона или строительных блоков мауэрлат удобнее всего крепить на шпильки, вмурованные в армопояс при его заливке

3. Устанавливают балки перекрытия. Если предполагается выход перекрытий за стены, их нужно уложить на мауэрлат. В противном случае балки укладывают на стены через прокладку из рубероида и прикрепляют уголками или скобами к мауэрлату.
4. Определяют середину балки перекрытия и отступают влево и вправо ровно половину ширины мансардного помещения - здесь будут устанавливаться стойки.
5. Брус наживляют гвоздями, а затем выставляют строго вертикально, пользуясь отвесом и строительным уровнем, и крепят окончательно к балке перекрытия при помощи уголков и деревянных накладок.

   Вертикальные стойки устанавливают строго вертикально, а затем связывают продольными прогонами и поперечными затяжками

6. Установив на балке перекрытия обе стойки, их связывают вверху горизонтальным брусом - затяжкой. Для крепления опять же следует применять уголки.
7. По бокам получившейся П-образной конструкции устанавливают боковые стропила. Внизу каждое стропило опирается на мауэрлат, для чего в нём (стропиле) необходимо вырезать паз. Крепление к мауэрлату осуществляется скобами или уголками.

   Стропильная нога крепится к мауэрлату при помощи скоб, уголков и других специальных крепёжных деталей

8. Если длина стропила превышает максимально допустимую, его подкрепляют подкосом, упирающимся в основание стойки. Также применяют дополнительные стойки и так называемые схватки.

   Для дополнительного укрепления стропильных ног можно использовать подкосы, схватки и дополнительные стойки

9. Определяют среднюю точку на затяжке: здесь будет устанавливаться вертикальный брус - бабка. Его функция состоит в поддержке конькового узла, то есть места стыка верхних стропил.
10. Устанавливают верхние (коньковые) стропила. В коньковом узле они должны прочно крепиться друг к другу, для чего необходимо использовать мощные болты с шайбами или пластинами либо стальную накладку.

    Соединение стропильных лаг в коньковой части кровли может производиться встык, внахлёст или вполдерева

11. Устанавливают на своё место бабку.
12. Подобным образом собирают все стропильные фермы. Сначала следует собрать крайние фермы - тогда между их ключевыми точками можно будет натянуть отрезки шнура, выступающие ориентиром при сборке промежуточных ферм.
13. Фермы скрепляют друг с другом горизонтальными прогонами, которые должны связывать верхние части стоек. Прогоны можно установить и на более ранней стадии, сразу после монтажа стоек.
14. Готовую стропильную систему застилают сверху гидроизоляционной плёнкой. Как уже говорилось, наряду с обычными полимерными плёнками сегодня выпускаются мембраны, являющиеся барьером для воды, но пропускающие пар. В разных направлениях такая мембрана действует по-разному, поэтому её нужно стелить правильной стороной (на полотне имеются отметки). Рулон плёнки разматывают горизонтальными рядами, двигаясь снизу вверх, причём следующий ряд должен ложиться на предыдущий с нахлёстом в 150 мм.

    Гидроизоляционное покрытие укладывают параллельно карнизному свесу с нахлёстом 150 мм

15. Места нахлёста проклеивают двусторонним скотчем. Не допускается натягивание плёнки - она должна провисать на 2–4 см. Чтобы материал не соскальзывал, его фиксируют скобозабивателем (строительным степлером).
16. Вдоль стропил сверху набивают контробрешётку - доски толщиной 50–70 мм и шириной 100–150 мм. Этот конструктивный элемент необходим для создания продуваемого зазора между гидроизоляцией и кровельным материалом - так будет удаляться конденсат, образующийся за счёт проникающего под покрытие пара.
17. Поверх контробрешётки в перпендикулярном ей направлении набивают обрешётку - доски, рейки или сплошной настил, параметры которого зависят от вида кровельного материала и расчётной нагрузки.

    Бруски контробрешётки формируют вентиляционный зазор, а продольные ряды обрешётки служат для крепления кровельного материала

18. К обрешётке крепят кровельное покрытие.

Видео: установка ломаной крыши

Утепление кровли производится после завершения монтажа стропильной системы и укладки гидроизоляционного слоя. Особенностью ломаной крыши является то, что утеплитель прокладывается по нижним стропилам и потолку мансардного помещения, образованного затяжками. Верхний треугольник кровли оставляют холодным для обеспечения вентиляции подкровельного пространства.

Плиты утеплителя должны заходить в промежутки между стропильными лагами с ощутимым натягом, чтобы не создавались условия для образования мостиков холода

Если в качестве гидроизоляции поверх стропил была уложена обычная плёнка, между ней и теплоизоляцией также должен быть продуваемый зазор величиной хотя бы в 10 мм. Если же укладывалась супердиффузионная мембрана, в устройстве зазора необходимости нет.

Плиты утеплителя укладываются в несколько слоёв со смещением мест стыка в каждом ряду. Поверх утеплителя монтируется парозащитная мембрана.

Кровля представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из защитных пленок, утеплителя, кровельного покрытия и вентилируемых зазоров

Видео: утепление ломаной мансардной кровли

Выбор кровельных материалов

Остаётся решить, чем же покрыть крышу. Кровельных материалов на сегодняшний день существует довольно много, представляем сравнительную характеристику наиболее популярных из них.

Ондулин

По виду ондулин напоминает шифер, только является разноцветным. По внутреннему же составу он устроен совсем по-другому: это битумный материал, как и рубероид, только в качестве основы применяется не картон, а жёсткий лист из прессованной целлюлозы. Стоит ондулин несколько дороже шифера, но всё равно остаётся в категории бюджетных материалов.

Недостатки ондулина:

• горит;
• имеет низкую прочность;
• недолговечен;
• в жару может распространять характерный битумный запах;
• на затенённой стороне может, как и шифер, обрастать мхом, хотя производители и уверяют, что это невозможно.

Кроме низкой стоимости и обширной цветовой гаммы у материала есть и вполне ощутимые преимущества:

• не издаёт «барабанных» звуков во время дождя или града;
• в отличие от шифера является пластичным, благодаря чему более стойко переносит ударное воздействие и может использоваться для покрытия крыш со сложным контуром («несгибаемый» шифер значительной частью ушёл бы в отходы);
• обладает невысокой в сравнении с металлическими покрытиями теплопроводностью, поэтому не так сильно нагревается на солнце.

Профнастил

На сегодняшний день профнастил является одним из самых популярных кровельных материалов. «Профилированный» в переводе на обиходный язык означает «волнистый», только волны у профнастила не синусоидальные, как у шифера и ондулина, а трапециевидные.

Профнастил выпускается в виде металлических листов с волнами трапециевидной формы

Изготавливают профнастил из стальных листов, которые покрываются двойным защитным слоем: сначала цинком, затем - полимером. Материал весьма долговечен: срок службы может достигать 40 лет. Но нужно учитывать, что многое зависит от вида защитного полимера, в качестве которого применяются:

1. Акрил. Наименее стойкая разновидность покрытия. Его легко повредить при монтаже, он быстро выгорает и может отслоиться уже через 3 года эксплуатации.
2. Полиэстер. Применяется чаще всего. По соотношению стоимости и долговечности является оптимальным вариантом для обычных условий, когда в атмосфере не наблюдается большого количества загрязнений, а крыша не подвергается интенсивному механическому воздействию. Полиэстер наносится слоем толщиной 20–35 мкм, поэтому при монтаже следует соблюдать особую осторожность, чтобы покрытие не повредить.
3. Пластизоль (полимер на основе ПВХ). Наносится слоем толщиной в 175–200 мкм, поэтому обладает повышенной устойчивостью к механическому воздействию и хорошо переносит химическую агрессию сильно загрязнённой атмосферы. Но при этом не рассчитан на высокие температуры и интенсивное ультрафиолетовое излучение, поэтому для южных регионов не подходит. Ещё один недостаток - быстро выгорает (за 4–5 лет).
4. Пурал. Это покрытие на основе полиуретана появилось относительно недавно. Наносится слоем толщиной 50 мкм, характеризуется устойчивостью и к солнечному излучению, и к химическому воздействию, и к перепадам температур. Тоже придаёт материалу износоустойчивость.
5. Полидифторионад. Профнастил с таким покрытием стоит дороже всего, но зато оно является и самым стойким. Предназначено для экстремальных климатических условий или для химически активной среды. К примеру, таким профнастилом целесообразно покрывать здания, расположенные на морском берегу, либо строения химического предприятия, производящего выбросы в окружающую среду.

Металлочерепица

Металлочерепица, так же как и профнастил, изготавливается из стальных листов с полимерным покрытием, только им придаётся более сложная форма, имитирующая поверхность керамической черепицы. Выглядит более эффектно, но для придания нужной формы приходится применять более тонкую сталь, поэтому металлочерепица уступает в прочности профнастилу.

Металлочерепица по эстететическим качествам превосходит профнастил, а по прочности и долговечности уступает ему

Металлочерепица имеет следующие достоинства:

1. Небольшой вес.
2. Экономичность.
3. Эстетичность.
4. Устойчивость к выгоранию и истиранию.

Но есть у этого материала недостатки, способные огорчить домовладельца:

1. Высокий уровень звукопередачи: во время дождя и града в доме будет шумно.
2. Большое количество отходов при покрытии крыш сложной формы.

Монолитный поликарбонат

Прозрачная крыша из монолитного поликарбоната - это довольно экзотический вариант. Утепление в этом случае, естественно, не предусматривается, поэтому такое решение будет уместным только в регионе с тёплым климатом.

Поликарбонат в качестве кровельного покрытия в основном применяется на нежилых постройках, агротехнических сооружениях и на строениях, расположенных в южных регионах

Для фиксации пластиковых панелей на стропилах крепится каркас из алюминиевых или стальных профилей. При закреплении поликарбоната нужно учитывать, что этот материал сильно меняется в размерах при температурных перепадах, поэтому:

• диаметр крепёжных отверстий должен быть на 2–3 мм больше диаметра саморезов;
• завинчивать саморезы намертво нельзя.

Монолитный поликарбонат отличается:

• ударопрочностью;
• небольшим удельным весом;
• стойкостью к распространению огня и выцветанию;
• инертностью по отношению к агрессивным химическим элементам;
• простотой обработки и очистки.

В то же время этот материал неустойчив к мелким острым предметам и имеет высокий коэффициент линейного расширения при нагреве.

Мягкая рулонная кровля

Традиционно выделяют следующие виды мягких рулонных покрытий:

Все эти материалы производятся на основе битума или битумно-полимерной смеси. Могут применяться только на кровлях с уклоном до 25 o - с более крутых скатов такое покрытие в жару может сползти. Не так давно появились новые разновидности мягких кровельных покрытий, сырьём для которых служат каучук и нефтеполимерные смолы. Они могут укладываться на скатах любой крутизны и при этом, в отличие от битумных, хорошо переносят воздействие негативных факторов окружающей среды (срок службы составляет 25 лет) и укладываются в один слой (битумсодержащие материалы настилаются в 3–5 слоёв).

Такие материалы выпускаются и у нас - это мембраны «Рукрил» и «Кромэл». Ширина рулона может достигать 15 м, так что швов в покрытии будет очень мало.

Крепятся мембраны либо на специальный клей, либо при помощи саморезов.

Как видно из чертежей и схем, ломаная крыша позволяет с максимальной выгодой использовать чердачное помещение. Но при этом она превосходит по сложности обычную прямоскатную крышу как в расчётах, так и в реализации. Поэтому при отсутствии достаточного опыта целесообразно доверить её проектирование и возведение специализированной организации.

Популярность ломаных крыш обусловлена экономичностью строительства и возможностью рационально применить чердачное пространство. Именно они используются для организации утепленных и неутепленных мансард. Технология сооружения кровельных конструкций с переменным углом наклона скатов отличается от традиционной двухскатной схемы.

Потому желающим обзавестись мансардным этажом и успешно проявить себя на поприще кровельщика необходимо знать, как устроена стропильная система ломаной крыши и каким образом вычисляются размеры материалов для ее сооружения.

Самый яркий и выразительный представитель класса ломаных крыш – пятиугольная конструкция с явной разницей в углах наклона скатов. Даже не углубляясь в специфику ее сооружения, можно понять, что устроена она из двух водруженных друг на дружку ярусов. В нижнем солидном ярусе располагается мансарда, подарившая второе название ломаным крышам. Менее объемный ярус-верхушка, венчающий нижнюю часть, определяет форму конструкции в районе конька.

Кратко о специфике стропильной конструкции

Стропильный каркас для обеих частей мансардной крыши сооружают по правилам, которые диктует обычная . Нижнюю часть каркаса ломаной крыши строят путем установки наслонных стропильных ног. В устройстве верхней части могут использоваться как наслонные, так и висячие стропилины. Низ наслонных стропилин имеет право опираться на мауэрлат или на балки перекрытия. Опорой для верха чаще всего служит деревянная рама, одновременно играющая роль каркаса одной из стенок мансарды. В устройстве верхнего яруса ориентируются в основном на удобство работы для исполнителя.

По традиции угол наклона скатов нижней части ломаной крыши значительно круче, чем верхней. Они-то и создают излом – наглядный показатель применения ломаной технологии в строительстве крыши. Однако крутизна верхней и нижней частей скатов может быть равной, из-за чего ломаная конструкция будет выглядеть, как обычная двускатная. Но стоят ее стандартным для ломаных крыш методом, потому что каркас нижнего яруса обязан обеспечить возможность организации эксплуатируемого пространства. Т.е. стропильная система должна обладать необходимыми элементами с заданной несущей способностью для устройства стен и потолка утепленной или холодной мансарды.

Виды нагрузок и их совокупность

Мудреные формулы, согласно которым производится расчет стропильной системы ломаной крыши проектировщиками строительных предприятий, мы приводить не будем. Строители их знают и без нас. Тем, кто решил соорудить одну-две крыши на загородном участке, столь фундаментальные сведения вовсе не нужны. В интернете предостаточно программ, совершающих за пару секунд сложные математические операции по вычислению сечения стропил, опор и балок. Лучше разберем, какие данные потребуются для ввода в программу, а также какие виды нагрузок на перекрытие, стропила верхнего и нижнего яруса следует учесть.

Саму программу качайте здесь – (для работы нужен только Excel). Дальше мы будем приводить примеры работы конкретно с ней.

Зачем нужны пределы

На каждый элемент стропильной системы ломаной крыши будут действовать различные виды нагрузок. Сумма нагрузок не должна приводить к деформациям и повреждениям, требующим обязательного ремонта. Несущие конструкции по правилам рассчитываются с учетом двух предельных значений, это:

• Предельная прочность – состояние, превышение которого приводит к разрушению строительной конструкции, к потере выносливости или устойчивости.
• Предельная деформация – состояние, превышение которого приводит к недопустимым прогибам, в результате которых не только изменяется геометрия сооружения, но нарушаются узловые сочленения.

По обоим видам указанных предельных состояний проектировщиками производятся вычисления. Самостоятельному кровельщику эти тонкости не слишком нужны. В имеющихся в интернете расчетных программах с заложенными в них формулами уже учтены пределы. Они введены в расчетный алгоритм в виде сигнальных значений типа:

• Н тр. прочность – размер элемента стропильной системы, уменьшение которого приведет к состоянию потери прочности.
• Н тр. прогиб – размер элемента, уменьшение которого повлечет угрожающую деформацию.

Обращаясь к автоматической вычислительной помощи, на подобные значения необходимо обращать пристальное внимание. Это предельный минимум, указывающий на то, что реальные проектные значения должны быть больше.

В списке нагрузок, действующих на кровлю, значатся вес зимних осадков, сила ветра, собственная масса, вес мебели и людей, эксплуатирующих мансарду. Нагрузки могут действовать одновременно, поочередно или в любом сочетании типа снег + мебель + человек; снег + ветер и т.д. Расчеты проводят по максимуму в стремлении предусмотреть вероятность воздействия наибольшей нагрузки.

Как определить вес снегового покрова

Для определения веса снегового покрова особых познаний не нужно. Выполняется оно путем выяснения принадлежности площадки строительства к конкретному «снежному региону». Нашли на карте регион с присвоенной ему цифрой, затем посмотрели в табличке, сколько снега будет давить на горизонтальную поверхность.

Для стропилин верхнего и нижнего яруса ломаной крыши показатели веса снега будут различными. Скаты ломаной крыши в большинстве случаев неравнозначны по углу наклона. У твердых осадков больше возможности задержаться и полежать на близкой к пологой верхушке, чем на крутых скатах нижней части. Следует учесть, что на скатах крутизной до 30º вес снега принимают равным единице среднестатистического значения, принятого в регионе на основании многолетних наблюдений метеослужбы. Считается, что на скатах крутизной 60º и более снег не задерживается совсем, т.е. равен нулю. Значение веса снега в интервале между указанными наклонами находят методом интерполяции. Например, если угол наклона 45º, то табличный показатель следует умножать на коэффициент 0,5, для 50º на 0,33 и т.д.

Как найти ветровую нагрузку

Ветровая нагрузка нужна для расчетов устойчивости стропильной системы. Для ее определения опять же используем карту районирования, но уже составленную по значениям давления ветра. Этот показатель необходим для стропильных ног обоих ярусов крыши, потому что пологую часть порывистый ветер способен сорвать и унести, а крутую банально опрокинуть. Определенные по карте сведения о силе ветра корректируют посредством умножения на коэффициент, разработанный для разных типов местности.

В регионах с высокой ветровой нагрузкой увеличивается частота крепления стропильных ног к стенам, т.е. они крепятся проволочными скрутками чаще, чем через одну. Для устойчивости увеличивается количество ветровых связей – подкосов, опор, досок или реек, прибитых к трем и более стропилинам. Их вес необходимо учитывать при расчете общего веса кровельной конструкции.

Нагрузка от массы кровли

Вес кровли – сборная характеристика с индивидуальными параметрами. По сути, это масса кровельного пирога конкретной утепленной или холодной конструкции с определенным видом покрытия и устроенной специально под покрытие сплошной либо разреженной обрешеткой. Рассчитывается она на метр кровельной площади.

Усредненные значения веса покрытий можно найти по табличке. Нужно учесть, что при использовании рельефных кровельных материалов вес снегового покрова следует увеличить на 10%. К примеру, если производится или профнастила с крупной волной, следует помнить, что снеговой покров в углублениях может скапливаться и долго лежать.

Вес обрешетки зависит от вида покрытия. Устройство мягкой кровли требует сплошного настила из доски, листов влагостойкой фанеры или плит ОСП. Профилированную жесть, шифер, глиняную черепицу монтируют на установленные с определенным шагом бруски. Вес обрешетки увеличится за счет установки диагональных ветровых связей в регионах с высокой ветровой нагрузкой. Массу утепления и самой стропильной системы с подкосами, опорами, прогонами и прочими элементами также рассчитывают в индивидуальном порядке.

Для предварительных расчетов есть ориентировочные усредненные показатели:

• вес деревянной обрешетки от 10 до 12 кг/м²;
• вес наслонных стропильных ног с прогоном от 5 до 10 кг/м²;
• вес висячих ног стропильной фермы от 10 до 15 кг/м².

Вычисленные с помощью программ показания не слишком сильно должны отличаться от приведенных цифр. Для утепленных мансард список нагрузок следует пополнить весом обшивки. В случае применения утеплителя с коэффициентом теплопроводности мало отличающимся от 0, 04 Вт/м×°С, его массой разрешается пренебречь.

Мы показали, где и как найти значения для ввода в расчетные системы. Все остальные сведения для математического определения сечения стропильных ног, балок, опор вводятся согласно проектным данным. В случае если расчетная система предупреждает о том, что «условие не выполнено» или не обеспечена несущая способность, размеры элементов следует увеличить.

Сооружение ломаной стропильной системы

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

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

Установка балок перекрытия

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

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

Строительство стенок мансарды

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

Действуем следующим образом:

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

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

Монтаж стропилин нижнего яруса

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

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

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

Установка стропильных ног верхних скатов

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

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

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

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

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.