Ломаная крыша стропильная система

Стропильная система ломаной двускатной крыши — расчет и возведение

У многих людей ломаная крыша ассоциируется с конструкцией повышенной сложности современных домов. На самом деле она представляет разновидность обычной двухскатной крыши, рассчитанной под строительство мансарды.

Расчет конструкции

Возведение ломаной крыши намного сложнее, чем обычной двухскатной. Это связано с устройством стропильной системы, требующей более сложный расчет. Такая конструкция кровли больше подходит для построек квадратной формы. Если дом прямоугольный и длинный, пользы от мансарды не будет.
Любая конструкция крыши, так же как и ломаная, предусматривает расчет в два этапа:

Первый этап предусматривает расчет требуемого количества кровельного материала. Он выполняется исходя геометрических размеров крыши и габаритов финишного покрытия.
Вторым этапом делается расчет несущей способности стропил.

Последний расчет является сложным и требует учета таких показателей:

Вес кровельного материала.
Нагрузка на стропила изоляцией.
Вес всех элементов контробрешетки и обрешетки.
Расстояние между коньком и карнизным свесом.
Угол наклона скатов.
Расстояние между стропилами и элементами обрешетки.
Дополнительная нагрузка от стеклопакетов, ограждений, вентиляции и других сооружений. Необходимо даже учитывать вес временно работающих на крыше строителей.

Имея на руках все эти данные, можно произвести расчет по формулам. Существуют, также, специальные программы, упрощающие данное действие.
На этой картинке можно увидеть схему с размерами ломаной крыши:

Здесь изображен расчет стропильной системы:

Сделав весь расчет надо удостовериться, подходит ли деревянный строительный материал по сечению для строительства ломаной двухскатной крыши. Если расчет не соответствует требуемым параметрам, стропильная система и обрешетка может быть изменена по сечению материала. Кроме этого, можно заменить кровельное покрытие.
Для удобства на бумаге надо начертить схему ломаной двухскатной крыши со всеми размерами. Эта таблица поможет сделать чертеж:

Какой материал потребуется для строительства?

По окончании всех расчетов надо приступать к закупке необходимых материалов. Первым делом понадобится брус для мауэрлата. Не обрезную доску можно пустить на обрешетку. На стропила пойдет брус или обрезная доска. Строительство крыш лучше выполнять с хвойных пород дерева. Влажность древесины не должна превышать показатель 20%.

Для крепления деревянных заготовок понадобятся металлические пластины разной формы, гвозди, болты, саморезы.

Возведение крыши

Закончив расчет ломаной двухскатной крыши, можно приступать к ее строительству. Чтобы иметь полное представление об очередности производимых работ, рассмотрим возведение конструкции на доме квадратной формы размером 8×8 м.

Закладывание основы

Вся стропильная система держится на основе, в качестве которой выступает мауэрлат с балочным перекрытием. Приблизительный расчет параметров указывает оптимальное сечение используемых деревянных балок 10×20 см. Часто стены дома состоят из наружной конструкции, например, облицовочного кирпича, и внутренней конструкции, например, саман или песчаник. Так вот мауэрлат надо располагать на внутренней конструкции. Снаружи в будущем он спрячется за кирпичом. Верхняя часть мауэрлата должна на 3 см выступать выше кирпичной кладки, чтобы вся нагрузка от крыши легла на него, а не на наружную стену.

Следующим монтируют балочное перекрытие. Первыми укладывают крайние балки. Они должны выступать за стены, что обозначит размер карниза. Обычно выступа 50 см будет достаточно. Между крайними балками натягивают веревку, и по ней укладывают промежуточные элементы. Расчет расстояния между балками основывается на шаге стропил. Именно стропильная система будет к ним крепиться в будущем.

Последними устанавливают короткие балки, идущие от крайних боковых элементов. Расстояние между ними можно увеличить до 1 м. К мауэрлату балки прибивают гвоздями длиной 15 см или прикручивают саморезами с помощью металлических уголков.

Крепление стоек

Монтаж вертикальных стоек начинают по краям, используя брус сечением 10×15 см. Между ними натягивают шнур и приступают к монтажу промежуточных стоек с доски сечением 5×15 см. Устойчивость стойкам придадут распорки, временно закрепленные к балкам. Подгоняя стойки надо учесть, что их высота должна превышать уровень чистового потолка на 10 см.

Укладка прогона

Сверху стоек монтируют прогон из доски сечением 5×15 см. Получившаяся конструкция является будущими стенами мансарды. Усилить прогоны помогут смонтированные кровельные уголки, а также ригеля. В рассматриваемом примере конструкции дома, длина ригелей будет 5,5 м. Сечение деревянных элементов рассчитывают программой.

Например, при ширине доски 20 см ее толщина составит 5 см. Если при монтаже получились прогибы, их исправляют подвесками. Это увеличивает нагрузку на стропильную систему верхних скатов, что требует пересмотреть расчет сечения деревянных элементов. Оптимально использовать вместо доски сечением 5×15 см аналогичные элементы большего сечения, например, 5×20 см.
Каждый ригель фиксируют временной подпоркой посередине пролета. Это избавит от провисания деревянных элементов и позволит по ним передвигаться во время работы. Выставленные по уровню все ригеля скрепляют сверху доской сечением 2,5×15 см, отступая от центра примерно на 20 см.

Монтаж стропил

Стропильная система двухскатной ломаной крыши начинает возводиться с боковых элементов. Для удобства делают шаблон, а по нему уже выполняют запил верхних концов балок.

Монтаж стропил верхних скатов производится по предварительно изготовленному шаблону. Небольшую доску размером 25×150 см устанавливают вертикально на крайнем ригеле. Один из ее углов обязательно должен сойтись с осью крыши. К получившейся стойке прикладывают другую доску. На ней сверху и снизу наносят разметку запилов. По получившемуся шаблону собирают на земле 2 стропила. Помощники подают их наверх здания, где производится установка по краям будущей крыши. Для устойчивости стропила фиксируют подкосом.

Следующими на земле аналогично изготавливаются промежуточные стропила. Они монтируются по натянутой веревке между крайними элементами. Все они фиксируются подкосами. Для восьмиметровой крыши их достаточно 4 штуки, установленных попарно в разных направлениях. До строительства обрешетки, стропильная система временно фиксируется любыми досками. Это придаст ей устойчивость.

Читать еще: Чем подшить карниз крыши

Завершающие работы

Чтобы ригели не провисли после демонтажа временных подпорок, выполняют нашивку подвесок. Их изготавливают из доски сечением 2,5×15 см. Подвески не должны крепиться посередине каркаса, иначе они здесь просто будут мешать.
Далее, осталось установить каркас фронтона и выполнить его обшивку. На этом основные работы можно считать оконченными. Осталось закрепить обрешетку, отливы, соорудить фронтон и карниз.
Монтаж каркаса ломаной крыши завершен, можно начинать кровельные работы. Это тоже очень важный и трудный этап строительства, требующий участия не менее троих человек.
В следующем видео наглядно показан монтаж стропильной системы ломаной крыши.

Ломаная крыша своими руками: чертежи, расчёты, фото, видео

Ломаная крыша, по сути, это разновидность скатной кровли. Её выбирают, когда хотят получить дополнительное свободное пространство на мансардном этаже или кому-то такие конструкции больше по душе, чем обычные двускатные, трёхскатные, четырёхскатные. Обустройство ломаной крыши — нелёгкий процесс, но с лихвой окупается красивым внешним видом, повышенными функциональными возможностями и уютной комнатой, пригодной для жилья. Рассмотрим подробно строение ломаной крыши и как её сделать самостоятельно.

Что представляет собой ломаная крыша

Название ломаная крыша получила благодаря своей форме. Она имеет большое число линий с изломами и пятиугольную (а не треугольную, как у классических скатных) проекцию фронтона здания. Многие застройщики намеренно выбирают её ради формы, поскольку дом с ломаной крышей смотрится добротно, солидно, а с помощью доборных элементов, да ещё контрастных тону основной отделки крыши и фасада, можно получить настоящий шедевр.

Коттедж с ломаной крышей выглядит необычно и оригинально

Но по большей части она идеально подходит, когда желаемый размер мансарды не вписывается в обычную скатную крышу, которая не обеспечивает достаточную высоту чердачного помещения для комфортного там пребывания. Ломаная же конструкция благодаря перелому ската существенно уменьшает «мёртвые зоны» — неподходящее для обитания пространство.

Кстати, не всегда крышу с изломом выбирают для обустройства именно жилой комнаты. Это могут быть и «холодные» помещения — винный погребок для виноделов, тренажёрный зал для любителей спорта.

Для винного хранилища подходит любое помещение в доме — подвал, чердак, кладовка — главное обеспечить нужные климатические условия для хранения вина

В мансарде можно устроить гардеробную или просто чуланчик для хозяйственных нужд, оборудованный различными шкафчиками и полочками.

Небольшая гардеробная на чердаке — яркий пример того, как можно практично использовать все квадратные метры собственного жилья

Вариантов ломаных крыш много:

Односкатная мансардная крыша с небольшим изломом ската — стильная и простая конструкция

Обтекаемая форма делает двускатную ломаную крышу устойчивой к порывам ветра и снеговым заносам

Эстетика трёхскатной ломаной крыши с одной стороны ненавязчивая, а с другой — обладает несомненной привлекательностью

Четырёхскатные ломаные конструкции востребованы в частном строительстве

Вальмовая ломаная крыша имеет сложную конструкцию и повышенную стоимость, но обеспечивает рациональное использование свободного пространства на чердачном этаже

То есть излом крыши, позволяющий увеличить чердачное пространство, применяется почти везде. По мнению строителей — если что-то можно нарисовать, значит, это можно и построить. Так-то оно так, но важно рассчитать смету заранее, чтобы впоследствии не получилось «я его слепила из того, что было».

Специфика строения ломаной крыши

Наличие особой стропильной системы из довольно внушительных элементов отличает возведение ломаной крыши от строительства типичной скатной. Однако не стоит этого опасаться. Крыши с изломом не так уж и сложны в установке, как это может показаться изначально. Их вполне реально сделать самостоятельно.

Главное преимущество ломаных крыш в том, что, несмотря на впечатляющие величины опор, большинство стропильных систем монтируются по модульной схеме. Многие составляющие собирают на земле и уже готовые поднимают наверх. Поэтому тяжёлая строительная техника не понадобится. Стойки и стропила в местах переломов обрезаны под определённым уклоном. Вся стропильная система закрепляется особыми соединениями.

Стропила ломаной крыши монтируются по схеме

Лучшая ширина строения для обустройства ломаной крыши — 6 м. При большей ширине пролётов целесообразно использовать другие технологии, поскольку способность стропил ломаной крыши выдерживать усиленную нагрузку значительно сокращается. Если ширина дома меньше, тогда балки подстропильные и усилительные потолочные будут опираться на мауэрлат из бруса сечением 90х140 мм.

Основой ломаной крыши являются либо несущие стены, либо стропильная система из висячих стропил и наслонных, которую лучше делать деревянной, чтобы не утяжелять конструкцию. Использование металла и железобетонных изделий нежелательно. Доска должна быть толстой, не менее 50 мм в поперечном сечении, до 18% влажности, обработанная олифой. Чаще используют для создания несущей конструкции ломаной крыши хвойные породы древесины, как недорогие.

Характерной особенностью крыш с изломом является разбивка ската на две части, каждая из которых (верхняя или нижняя) монтируется под своим углом — верхние части обычно 15–30°, нижние 60–70°. Собирается изломанная конструкция с помощью кронштейнов. Их количество и места установки зависят от типа и площади крыши. От этого зависят и элементы конструкции, тем не менее в основных видах обязательно присущи:

мауэрлат из бруса сечением 90х140 или 140х140 мм;
балки для усиления потолка и подстропильные (50х150 мм);
пол чердачного помещения;
стойки для выделения мансардного помещения;
обшивка стен и потолка;
доска необрезная (20–22 мм) для крепления теплоизоляции и обрешётки;
обрешётка с шагом через доску и стропила для скатов кровли (40х100 мм);
основной укрывной материал, тепло-, гидро- и пароизоляционный;
ригели 15–16 штук (40х100 мм), конёк крыши и стойки к нему.

Стропильная система зависит от типа и площади крыши, но имеет общие элементы

Созданная правильно конструкция крыши с изломом в готовом виде состоит из:

отделочного материала, гипсокартона, паро-, тепло- и гидроизоляционного слоя;
обрешётки, контробрешётки и кровельного настила.

Расчёт ломаной кровли

Расчёт выполняется с учётом вида основного покрытия кровли, а также углов наклона стропил. Высчитать необходимый объём укрывного материала на ломаную крышу просто:

замеряют длину и ширину скатов, перемножают, получают площадь каждого ската;
суммируют обсчитанные площади и полученный результат делят на площадь кровельного настила (листы металлочерепицы, ондулин и прочее) + 10–15% на нахлест и запас.

Аналогично рассчитываются изоляционные материалы.

Перед тем как обсчитать стропильную систему, нужно составить план дома и посмотреть карты снеговых нагрузок и ветровых нагрузок по областям. Тот, кто знаком с ArchiCad или SolidWorks и знает азы строительства, может создать проект крыши своего дома в этих программах, где все элементы имеют вес и размер. На основании чего можно сразу же составить смету и узнать, какие предстоят затраты на обустройство выбранной крыши.

Видео: стропильная система крыши, проектирование в ArchiCad и в SolidWorks

Рисуем на клетчатом листочке эскиз дома, где отображаем особенности стропильной системы ломаной крыши — форма, ширина стены, углы наклона скатов и т. д. Возьмём за пример эскиз с фотографии.

При составлении схемы дома необходимо соблюдать пропорции

Отправные данные: ширина стены, на которой сформирован торец крыши (В_д) 6,4 м, строится, например, в Тюмени, высота коробки по эскизу 2,3 м, расстояние от перекрытия до конька крыши 3,5 м, углы скатов — угол _а 60° между перекрытием и скатом и угол _б в месте излома скатов 30°, желаемая высота помещения (Н_м) 2,5 м, выноса балок перекрытия за пределы стены (В_в) нет, шаг стропил примем равным 0,6 м.

Находим на карте месторасположение строительства и узнаём величину снеговых нагрузок для данной местности. При этом если строительство ведётся на границе регионов, то предпочитают большее значение. В нашем примере снеговая нагрузка (Тюмень) равна 180 кг/м².

Величина снеговых нагрузок определяется в зависимости от местности

Определяем значение мощности ветров по карте ветровых нагрузок и умножаем на поправочный коэффициент (k) из представленной ниже таблицы, поскольку здесь имеют значение тип местности и высота будущего строения. В нашем примере ветровая нагрузка для Тюмени равна 24 кг/м², k 0,65 (колонка «Б»). Итого получаем 24 х 0,65 = 15,6 кг/м².

По карте ветровых нагрузок определяется мощность ветра по всем регионам

Ломаная крыша: расчет и монтаж

На начальном этапе строительства, когда далеко даже до утверждения проекта, потенциальный домохозяин рассматривает множество вариантов разных по размеру, этажности, планировке в поиске наиболее рационального варианта. Проверено временем, а также опытом тысяч людей, что наиболее полно и эффективно используется пространство в домах с мансардой. Благодаря жилому мансардному помещению в домах с ломаной крышей стоимость одного квадратного метра в них в полтора-два раза ниже, чем в аналогичных по полезной площади двухэтажных жилищах.

Однако, традиционная двухскатная кровля в форме треугольника совершенно не подходит для оборудования мансарды. Так как ее достаточно крутые скаты скрадывают имеющиеся пространство, оставляя лишь узкую полосу с пригодной для комфортной жизни высотой потолка.

Поэтому чаще всего строительство мансарды означает, что дому нужна ломаная крыша. Конструкция эта технически сложнее, чем у обычной двухскатной, поэтому очень важно разобраться в устройстве ее стропильной системы, особенностях монтажа, если вы планируете выполнить его самостоятельно.

Стропильная система ломаной крыши

«Проект дома с ломаной крышей»

Разница между треугольной двухскатной и ломаной крышей

Базовые элементы конструкции

Ломаная крыша, напоминающая по форме пятиугольник с верхней точкой на коньке, визуально разделяется на верхнюю и нижнюю часть. В верхней части уклон скатов более пологий, он составляет не более 20-300, а в нижней — более крутой, в пределах 50-60 градусов. Для ее сборки используется смешанная стропильная система, состоящая из висячих и наслонных стропильных ног.

Чтобы сформировать необходимую геометрию скатов, придать конструкции жесткость, используется большое количество элементов, в виду чего ломаная крыша имеет внушительный вес. Основными составными частями кровли являются стропила, мауэрлат, балки перекрытий, а дополнительными — стойки, бабка, подкосы, затяжки. Все они выполняются из твердой древесины хвойных пород, предварительно обработанной антипиреном, антисептиком.

Конструкция стропильной системы ломаной крыши

Мауэрлатом называют квадратный брус, закладываемый в основании кровли для распределения ее веса равномерно по несущим стенам, а также защищающий стропила от опрокидывания.
Стропила. Стропильные ноги, изготавливаемые из ровных, надежных досок формируют скат, сходясь в коньке. В ломаной крыше верхние стропила являются наслонными, так как они имеют дополнительную опору на стойки. А нижние — висячие, потому что как бы провисают между балками перекрытий и затяжкой. Расстояние между стропилами выбирают в диапазоне 60-120 см, в зависимости от веса кровельного материала или ширины утеплителя.
Затяжка. Также называемая ригелем, горизонтальная балка, связывающая верхние стропила для снижения их распирания. Также она служит каркасом для создания мансардного потолка.
Стойки. Вертикальные опоры, изготовленные из бруса, передающие нагрузку от наслонных стропил к несущим стенам через затяжку. После того, как их обошьют фанерой, они станут стенами мансарды, так что длина стоек определяется желаемой высотой потолка. Хоть для устройства жилого помещения достаточно 1,5-1,7 м, максимально комфортным считается потолок 2-2,5 м, который вполне может быть обеспечен ломаной мансардной крыши.
Бабка. Вертикальная подвеска, которая связывает конек с затяжкой, компенсируя ее прогиб.
Подкосы. Также известные как подстропильные ноги, угловые опоры, предотвращающие прогиб висячих стропил.

Строение двухскатной ломаной крыши

Конструкция стропильной системы ломаной крыши

Правила установки мауэрлата

Перед тем как сделать ломаную крышу, нужно согласно строительным нормам заложить мауэрлат. Чем больше площадь кровли, чем больше ее вес, тем толще должен быть брус. Если для небольших строений вполне достаточно материала сечением 100х100 мм, то для домов большого метража используется брус 200х200 мм.

Перед установкой проводится гидроизоляция места крепления, для этого укладывается сложенный вдвое рубероид или несколько слоев пленки. Способ монтажа мауэрлата зависит от материала, из которого строится дом. Чаще всего его устанавливают на блочную бетонную стяжку с использованием металлических шпилек.

Способы установки мауэрлата

Чтобы прочность мауэрлата ломаной крыши не потерялась, в нем нужно делать как можно меньше отверстий. А расположение шпилек следует рассчитать таким образом, чтобы они не находились между стропильными ногами, а не под ними. В противном случае, отверстия врезки будут располагаться слишком близко друг от друга, что может привести к появлению трещин, а также полному приведению мауэрлата в негодность.

Последовательность сборки стропильной системы

Многие инструкции о том, как сделать ломаную крышу не слишком подробно описывают процесс сборки стропильной системы, строительство которого происходит следующим образом:

Первым делом после установки мауэрлата является настил балок перекрытий ломаной крыши. Их размер обычно составляет 100х200 мм.
Далее выставляются стойки в две параллельные линии, которые должны стоять строго вертикально, для чего укрепляют временными распорками. Расстояние между стоками не должно быть более 3 м, а длина стоек рассчитывается как желаемая высота потолка плюс 10-15 см.
Стойки соединяются прогонами из досок 50х150 мм, получившаяся конструкция является каркасом для мансардных стен ломаной крыши.

Установка висячих стропил

Готовая стропильная система

Дополнительная теплоизоляция

Так как мансардное помещение под ломаной крышей используется в жилых целях, необходимо в обязательном порядке утеплить. Специалисты рекомендуют использовать минеральную вату на базальтовой основе в виде рулонов или же плит.

Для средней полосы России достаточно слоя утеплителя равного 150 мм. Также потребуется пароизоляционная пленка, влагозащитная мембрана и каркас, на котором все это будет крепится.

Утепление ломаной крыши

На внутренней стороне скатов налаживается контр-обрешетка. Для это используется доска, ширина которой на пару сантиметров больше, чем толщина утеплителя, так как утеплитель ни в коем случае нельзя утрамбовывать.

То есть для слоя минеральной ваты в 150 мм, подойдет доска 50х200 мм. Этот зазор также необходим для циркуляции воздуха, обеспечивающей естественную вентиляцию. Утеплитель укладывается враспор между брусьями контр-обрешетки, а внутри зашивается выбранным материалом.

Сооружение фронтонов

Фронтон — часть стены, ограниченная скатами крыши, а снизу карнизом. У ломаной крыши он имеет пятиугольную форму. Для строительства фронтона необходимо усилить первую стропильную ферму, дополнить конструкцию стойками, так чтобы получился каркас.

Если на фронтоне будут располагаться окна, для них оставляют проемы. Все остальное пространство обшивается «дюймовкой».
Фронтон ломаной крыши можно монтировать до кровельных работ или же после. Первый способ хорошо тем, что скаты не будут затруднять работу, а второй тем, что геометрия скатов уже задана.
Щипцовое пространство также нуждается в утеплении, которое чаще всего осуществляется внутри.
Профессиональные кровельщики советуют для термоизоляции ломаной крыши использовать базальтовую минеральную вату или утеплители на основе пенополистирола.

Фронтон мансардной крыши

Следующим шагом будет монтаж досок карниза по периметру строения. Размер пиломатериала может составлять 25х150 мм. Далее приходит время монтажа водосточной системы, в которой нуждается ломаная крыша.

Своими руками установить конструкцию не сложно, однако после настила кровельного материала сделать это будет сложнее. Если используются металлические фиксаторы желоба, то их нужно закрепить прямо на стропила под гидроизоляцию, а если пластиковые — на лобовую доску.

Сооружение обрешетки

Обрешетка ломаной крыши — своеобразное основание, на которую впоследствии настилают кровлю. Она может быть сплошной или решетчатой в зависимости от типа материала.

Сплошная. Выполняют из листов влагостойкой фанеры, которые укладывают сплошняком на стропила. Используется для крепления ондулина, шингласа, шифера.
Решетчатая. Изготавливается из необрезной доски, которую укладывают перпендикулярно стропилам. Применяется при укладке металлочерепицы, профнастила.

Обрешетку на ломаной крыше удобнее делать, если по периметру дома уже налажены леса, они в любом случае необходимы для сооружения кровли. Сначала на стропильные ноги закрепляется гидроизоляционная пленка, для этого пригодится строительный степлер. Пленку укладывают с нахлестом 10-15 см. Затем крепятся рейки контр-обрешетки и сама обрешетка. Длина досок должна превышать длину крыши для формирования фронтонного свеса и фронтонного отлива.

Настил кровли

Последовательность кровельных работ на ломаной крыше определяется прежде всего выбранным материалом. Поговорим о монтаже металлочерепицы, так как она является наиболее популярной в частном строительстве. Для укладки необходим мощный шуруповерт, инструмент пригодный для резки металла, молоток, рулетка, маркер, оцинкованные саморезы с каучуковой головкой. Сначала производят раскрой листов металлочерепицы, а затем монтаж, начиная с конька.

Важно! Саморезы должны ввинчиваться в нижней части волны рисунка. В противном случае, лист деформируется, крепление выходит непрочным, из-за чего в ветряную погоду крыша будет «гудеть».

Помимо кровельного материала ломаную крышу необходимо оснастить другими важными элементами: коньковой доской, снегозадержателем.
Конек устанавливается с нахлестом 10 сантиметров на металлочерепицу на обоих скатах.

Снегозадержатели служат для того, чтобы предотвратить сход снега, он представляет собой небольшой карниз. Их закрепляют на небольшом расстоянии от окончания скатов на саморезы с учетом того, что снегозадержатели должны выдерживать большую нагрузку, особенно в снегопады.

Ломаная крыша своими руками, позволит не просто сэкономить на оплате труда бригады рабочих, но даст уверенность, что процессы были выполнены правильно, так как строительство велось с соблюдением технологии.

vote

Article Rating