Конструкция крыши с переломами
Использование мансарды вместо полноценного второго этажа позволяет рационально использовать доступное пространство и заметно расширить жилую площадь. Вариантов мансард существует множество; самый популярный из них — это ломаная крыша, являющаяся не только эстетически привлекательной, но и финансово выгодной. При желании построить такую мансарду можно своими руками.
Пользователи часто ищут:
- Кобылка в стропильной системе
- Как определить расстояние между стропилами
Из каких частей состоит ломаная мансарда?
Первый этап строительства крыши — это проектирование и расчет; независимо от того, заказывается ли проект в специальной организации или планируется сделать чертеж конструкции самостоятельно, в первую очередь необходимо разобраться в том, из каких основных частей состоит ломаная мансарда.
В сущности, ломаная крыша — это жилой чердак, достаточно хорошо утепленный и защищенный от влаги и шума, чтобы в нем было комфортно обитать. Поэтому и по конструкции она незначительно отличается от обыкновенной двускатной крыши.
Выделяются следующие основные элементы ломаной крыши:
- вертикальные стойки;
- затяжки — горизонтальные балки;
- стропила — ребра жесткости, являющиеся скелетом всей конструкции;
- подкосы — диагональные балки, поддерживающие стропила;
- мауэрлат — деревянные балки со специальным крепежом, соединяющие конструкцию со стенами дома;
- коньковый прогон — совокупность верхних элементов стропильной системы;
- бабки — крепления, обеспечивающие жесткость висячих стропил;
- схватки — горизонтальные распорки, снимающие часть нагрузки со стропил;
- обрешетка — каркас для крепления кровельного материала и изоляции;
- кровля — может делаться из керамочерепицы, разных видов шифера, профлиста и множества других материалов;
- тепло-, гидро- и шумоизоляция.
Таким образом, вся конструкция состоит из набора прямоугольных треугольников. Между собой их соединяют деревянными балками. Все описанные элементы легко найти на чертеже ломаной мансарды.
Технические требования к ломаной крыше
К ломаным крышам предъявляются следующие требования:
- высота стен мансарды должна превышать 2,2 м;
- должна быть обеспечена хорошая вентиляция, чтобы влага не конденсировалась под кровлей;
- кровельный материал должен иметь небольшую массу;
- в конструкции должны быть предусмотрены меры против воздействия дополнительной нагрузки на стропильную систему — то есть, элементы крыши должны выдерживать не только собственную массу, но и, например, снег;
- мансарда теряет тепло быстрее, чем нижние этажи, поэтому теплоизоляции должно быть уделено особое внимание;
- для обеспечения пожарной безопасности все деревянные балки и элементы обрешетки следует обработать антипиренами.
Разновидности стропильных систем
Устройство ломаной крыши очень простое — скат ее как бы разламывается на нижнюю и верхнюю части, каждая из которых устанавливается под своим углом. Чаще всего их монтируют под углом 60–70°, и 15–30° соответственно.
На основании конструктивных особенностей мансарды можно выделить такие виды мансардных ломаных крыш.
- Используется два вида стропил: висячие и наслонные. Балки перекрытия мансарды устанавливаются, немного не доходя до краев стен нижнего этажа. Нижний скат делается из наслонных стропил, которые крепятся к стенам дома при помощи мауэрлата. Из стоек делается каркас стен мансарды. Такие треугольники устанавливаются вдоль стен и связываются схватками. Сверху к ним присоединяются треугольники из висячих стропил, опирающихся на затяжку.
- Чтобы увеличить площадь помещения, нижние края стропил можно вывести за пределы дома. В таком случае крепиться они будут не к мауэрлату, а к перекрытию, которое, в свою очередь, удерживается на внешних стенах дома при помощи мауэрлата. Стропила обязательно поддерживаются подкосами. Стойки углубляются в балки перекрытия не более чем на треть их толщины.
- Эта стропильная система ломаной крыши отличается тем, что верхние треугольники делаются из наслонных, а не висячих стропил. Затяжки при этом являются опорами для стоек верхних треугольников.
Расчет ломаной крыши
Перед началом работы предстоит провести два расчета:
- определение количества необходимого стройматериала;
- вычисление несущей способности конструкции.
Определить, сколько нужно материала, очень просто из-за несложной геометрии ломаной крыши. С несущей способностью разобраться не так просто. Для ее расчета необходимо учесть:
- массу кровли;
- примерную массу снега;
- массу обрешетки;
- массу паро-, гидро- и теплоизоляционных материалов;
- размеры крыши;
- углы установки скатов;
- шаг установки элементов стропильной системы и кровельной обрешетки;
- дополнительная нагрузка: масса людей и оборудования, окон, вентиляции и т. д.
На основании этих данных и при помощи специальных программ делается расчет несущей способности. В зависимости от того, какая несущая способность требуется, выбирается площадь сечения используемого в строительстве деревянного бруса. Если что-то не устраивает, проект можно подкорректировать, изменив стропильную систему, выбрав другой кровельный материал, разместив стропила пореже.
В большинстве программ конструкция ломаной крыши может быть визуализирована — на 3D модели сразу будет видно, как изменения повлияют на внешний вид мансарды.
Какие материалы нужно подготовить?
После разработки проекта будет понятно, брус с каким сечением следует использовать, какой кровельный материал лучше выбрать, какой должна быть обрешетка кровли. Придется приобрести большое разнообразие пиломатериалов: брус для формирования мауэрлата, обрезные доски для стропильной системы, доски для обрешетки. Их нужно правильно подобрать, чтобы конструкция получилась долговечной и надежной.
Советы по выбору пиломатериалов:
- лучше всего для строительства мансарды подходят хвойные породы дерева — сосна, ель — они достаточно прочные и жесткие, чтобы выдержать всю нагрузку;
- древесина должна быть хорошо просушена — влажность ее не должна превышать 20%;
- материал должен быть без сучков, трещин, следов биологического поражения и других дефектов.
Перед монтажом все деревянные элементы ломаной крыши обрабатываются антипиренами и антисептическими средствами, а также пропитками от гниения. Такую обработку следует периодически повторять, чтобы не пришлось заменять несущие элементы конструкции.
Кроме основного материала, нужно запастись металлическим крепежом для соединения стропил с мауэрлатом и между собой, изоляционными и кровельными материалами.
Монтаж крыши
Монтаж мауэрлата
Строительство ломаной крыши начинается с установки мауэрлата, к которому будут крепиться концы стропил. Нюансы этого этапа разнятся в зависимости от материала, из которого построен нижний этаж — если стены его каменные, в них заранее нужно пробить отверстия для анкеров и установить крепеж. Шаг между анкерами не должен превышать 2 м.
На поверхность стены укладывается гидроизоляционный материал. Затем брус размечается, в точках установки крепежа просверливаются отверстия. Мауэрлат надевается на анкера и плотно притягивается гайками.
Монтаж балок перекрытия
Последовательность установки:
- сначала ставятся крайние балки с торцов здания;
- между ними натягиваются бечевки для указания плоскости;
- устанавливаются промежуточные балки.
Монтаж стоек
Стойки нужно выставлять строго вертикально. Принцип работы такой же, как в случае с балками перекрытия — сначала монтируются крайние стойки, затем промежуточные в одной плоскости. Шаг между элементами конструкции не должен превышать 2 м. Фиксируются стойки временными распорками. Высота балок — на 10 см больше планируемой высоты потолков.
Между стойками устанавливаются прогоны из обрезной доски. В итоге должен получиться готовый каркас для внутренних стен мансарды.
Установка затяжек
Поперечные балки соединяются не со стойками, а с прогонами, при помощи металлических кровельных уголков. Если ширина помещения большая, под каждой затяжкой стоит установить временные распорки, чтобы при хождении по ним при строительстве верхних откосов балки не сломались и не прогнулись.
Установка стропил
Сначала монтируются нижние стропила. Ставят их в следующем порядке:
- намечаются точки монтажа на мауэрлате — шаг между ними должен равняться 1–1,2 м;
- на стропильных ногах выпиливаются места крепления по шаблону;
- сначала крепятся крайние стропилины, затем, как и раньше, по бечевке — промежуточные;
- в соответствии с чертежом устанавливаются подкосы.
Верхние стропила ставятся так же — по шаблону. Крепятся они к затяжкам и соединяются между собой; продольное соединение коньковой балкой требуется, только если длина мансарды превышает 10 м. В ином случае можно обойтись подкосами, с которыми конструкция ломаной мансардной крыши будет достаточно жесткой.
Последние этапы работы — обшивка фронтонов и крепление обрешетки для кровли. Во фронтонах следует оставить оконные проемы (не менее 1/8 общей площади внешних стен мансарды).
Изоляция конструкции
На готовый каркас останется только уложить кровельный пирог. Первый его слой — это пароизоляция, которая не дает влаге проникнуть в утеплитель. На парозащитную мембрану укладывается теплоизоляционный материал — рекомендуется использовать каменные базальтовые плиты. Укладывают их в несколько слоев со сдвигом стыков, что защитит от возникновения мостиков холода. Размер плит должен быть на несколько см больше шага между балками контробрешетки. Чтобы утеплитель не проседал и не терял своих эксплуатационных характеристик, плотность его должна быть не менее 35 кг/м3.
Сверху утеплитель накрывается гидрозащитной мембраной, которая пропускает пар, но не дает жидкой влаге проникать внутрь помещения. Поверх гидроизоляционного слоя укладывается кровля — особенности ее монтажа зависят от выбранного материала.
После монтажа кровли останутся только финишные штрихи — установка водоотливов, декоративная отделка. Внутри отделочный материал также прикрепляется к обрешетке поверх теплоизоляции. Ломаная крыша построена. Как видно, сделать это вполне возможно своими руками — только проектирование и расчет, вероятно, придется доверить профессионалам.
Источник
14 Августа 2018
Прочитать позже
Отправим материал на почту
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 крышейИсточник pinterest.ru
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 крышиИсточник mirhat.ru
- 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 кровлеИсточник pinterest.es
- 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 этажеИсточник makika.ru
- 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 эркеромИсточник klub-masterov.ru
- 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 кукушкаИсточник memphite.com
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 стилеИсточник 123rf.com
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 кровлейИсточник yellowhome.ru
- 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 крышейИсточник mydomplus.ru
- 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 крышейИсточник houzz.com
- 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.
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).
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 наружуИсточник eadone.org
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.
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 кровлиИсточник stroicod.ru
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).
Онлайн калькулятор кровли
Чтобы узнать примерную стоимость мансардной кровли, воспользуйтесь следующим калькулятором:
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 качестваИсточник houzz.com
- 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.
Прочитать позже
Отправим материал на почту
Автор статьи
Исполнительный директор в кровельной компании
Тимур Дементьев
Источник