Стропильная система ломаной крыши — ключевой элемент, обеспечивающий надежность кровли. В статье рассмотрим схемы и чертежи, которые помогут понять конструктивные особенности и монтаж этой системы. Знания о стропильных конструкциях будут полезны как профессиональным строителям, так и любителям, желающим реализовать свои проекты, что обеспечит правильный выбор материалов и технологий.
Базовые элементы конструкции
Ломаная крыша, имеющая форму пятиугольника с верхней точкой на коньке, визуально делится на две части: верхнюю и нижнюю. В верхней части уклон скатов более плавный, составляя от 20 до 30 градусов, тогда как в нижней части уклон становится более крутым, достигая 50-60 градусов. Для ее возведения применяется комбинированная стропильная система, состоящая из висячих и наслонных стропильных ног.
Для формирования нужной геометрии скатов и обеспечения жесткости конструкции используется множество элементов, что делает ломаную крышу довольно тяжелой. Основные компоненты кровли включают стропила, мауэрлат и балки перекрытий, а дополнительные элементы — стойки, бабка, подкосы и затяжки. Все эти элементы изготавливаются из прочной древесины хвойных пород, предварительно обработанной антипиреном и антисептиком.
Конструкция стропильной системы ломаной крыши
- Мауэрлат представляет собой квадратный брус, который укладывается в основании кровли для равномерного распределения ее веса по несущим стенам и защиты стропил от опрокидывания.
- Стропила. Стропильные ноги, выполненные из ровных и надежных досок, формируют скат, сходясь в коньке. В ломаной крыше верхние стропила являются наслонными, так как они имеют дополнительную опору на стойки. Нижние стропила, в свою очередь, висячие, так как они провисают между балками перекрытий и затяжкой. Расстояние между стропилами выбирается в пределах 60-120 см, в зависимости от веса кровельного материала или ширины утеплителя.
- Затяжка. Также известная как ригель, это горизонтальная балка, связывающая верхние стропила для уменьшения их распирания. Она также служит каркасом для создания мансардного потолка.
- Стойки. Вертикальные опоры, изготовленные из бруса, передают нагрузку от наслонных стропил к несущим стенам через затяжку. После обшивки фанерой они становятся стенами мансарды, поэтому длина стоек определяется желаемой высотой потолка. Для жилого помещения достаточно высоты 1,5-1,7 м, но наиболее комфортным считается потолок высотой 2-2,5 м, что вполне возможно с ломаной мансардной крышей.
- Бабка. Вертикальная подвеска, соединяющая конек с затяжкой, компенсирует ее прогиб.
- Подкосы. Также называемые подстропильными ногами, это угловые опоры, которые предотвращают прогиб висячих стропил.
Строение двухскатной ломаной крыши. Конструкция стропильной системы ломаной крыши.
Эксперты в области строительства отмечают, что стропильная система ломаной крыши является одним из наиболее эффективных решений для создания эстетически привлекательных и функциональных зданий. Они подчеркивают, что такая конструкция позволяет значительно увеличить полезное пространство мансарды, что особенно важно для жилых домов. Правильная схема и чертежи стропильной системы играют ключевую роль в обеспечении прочности и устойчивости крыши. Специалисты рекомендуют учитывать местные климатические условия и нагрузки при проектировании, чтобы избежать возможных проблем в будущем. Также важно использовать качественные материалы и следовать современным строительным нормам, что гарантирует долговечность и надежность конструкции.
Составление проекта кровли
Проектный расчёт кровли следует доверять только специалистам, имеющим опыт в строительстве таких конструкций. Зная размеры дома и какими будут кровельный и утепляющий материалы, можно по специальным калькуляторам сделать расчёт параметров составляющих для стропильной конструкции и составить проект ломаной крыши.
Количество материала на кровельное покрытие и гидроизоляцию можно вычислить по площади кровли, которая подсчитывается путём складывания величин всех скатов. Пласт утеплителя должен быть не менее двадцати сантиметров.
Выбирая угол, под которым будут устанавливаться скаты крыши, нужно учитывать:
- вид покрытия кровли;
- количество осадков и силу ветра;
- для чего предназначена комната — для жилого помещения высота конька не должна располагаться ниже 2,5 метра.
Необходимая величина для верхних скатов равна 30−45 градусам, для нижних — 60 градусам. Когда все расчёты и проектная документация будут готовы, следует подобрать качественный материал для её строительства.
| Элемент стропильной системы | Описание | Функция |
|---|---|---|
| Мауэрлат | Брус, уложенный по периметру стен | Равномерное распределение нагрузки от стропил на стены |
| Стропильные ноги (нижний ярус) | Наклонные балки, опирающиеся на мауэрлат и прогон | Формирование нижнего ската крыши, передача нагрузки на мауэрлат |
| Прогон (средний) | Горизонтальный брус, поддерживающий стропильные ноги | Поддержка стропильных ног, предотвращение их прогиба |
| Стропильные ноги (верхний ярус) | Наклонные балки, опирающиеся на прогон и коньковый брус | Формирование верхнего ската крыши, передача нагрузки на прогон и коньковый брус |
| Коньковый брус | Горизонтальный брус, расположенный в верхней точке крыши | Соединение верхних концов стропильных ног, формирование конька крыши |
| Стойки | Вертикальные опоры, поддерживающие прогоны и коньковый брус | Передача нагрузки от прогонов и конькового бруса на внутренние опоры или перекрытия |
| Подкосы | Наклонные элементы, соединяющие стропильные ноги со стойками или лежнями | Увеличение жесткости стропильной системы, предотвращение прогиба стропил |
| Лежень | Горизонтальный брус, уложенный на внутренние стены или перекрытия | Опора для стоек и подкосов, распределение нагрузки |
| Затяжки | Горизонтальные элементы, соединяющие стропильные ноги | Предотвращение распирания стен, создание жесткого треугольника |
| Обрешетка | Доски или бруски, уложенные перпендикулярно стропилам | Основа для кровельного покрытия, распределение нагрузки от кровли |
| Контробрешетка | Бруски, уложенные вдоль стропил поверх гидроизоляции | Создание вентиляционного зазора между гидроизоляцией и кровельным покрытием |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о стропильной системе ломаной крыши:
-
Эстетика и функциональность: Ломаная крыша не только придаёт зданию уникальный и привлекательный внешний вид, но и обеспечивает эффективный отвод дождевой воды и снега. Благодаря своей форме, такая крыша позволяет избежать накопления осадков, что увеличивает срок службы кровли.
-
Оптимизация пространства: Стропильная система ломаной крыши позволяет эффективно использовать пространство под крышей. Это может быть полезно для создания мансардных этажей или чердаков, которые могут служить жилыми или хозяйственными помещениями.
-
Разнообразие конструкций: Существует множество вариантов стропильных систем для ломаных крыш, включая различные углы наклона и конфигурации. Это позволяет архитекторам и строителям адаптировать проект под конкретные климатические условия и архитектурные стили, что делает ломаную крышу универсальным решением для различных типов зданий.
Правила установки мауэрлата
Перед тем как приступить к возведению ломаной крыши, необходимо в соответствии со строительными стандартами установить мауэрлат. Чем больше площадь крыши и ее вес, тем более массивным должен быть используемый брус. Для небольших строений вполне подойдет брус с сечением 100х100 мм, в то время как для крупных домов рекомендуется использовать брус размером 200х200 мм.
Перед монтажом мауэрлата важно провести гидроизоляцию места его крепления. Для этого можно использовать сложенный вдвое рубероид или несколько слоев пленки. Метод установки мауэрлата зависит от материала, из которого построен дом. Наиболее распространенным вариантом является установка на блочную бетонную стяжку с применением металлических шпилек.
Устройство
Особенности стропильной системы:
- В отличие от классической двускатной крыши, в данной модели присутствуют специальные ребра жесткости. Эти стойки обеспечивают прочность кровле и создают ровные стены внутри мансарды; Стропильная система с бабкой
- Между висячими стропилами и затяжкой обязательно устанавливается бабка. Она гарантирует жесткость затяжки и создает дополнительную опору; Схема без бабки
- В свою очередь, между стойками (их еще называют схватки) и наслонными стропилами (которые придают форму кровле) монтируются подкосы. Они также являются ребрами жесткости, но уже для внутренней системы стропил – стоек;
- Ломаная полувальмовая крыша также может быть четырехскатная. Количество скатов зависит от высоты стоек – чем они выше, тем больше изломов. Четырехскатная кровля более удобна в эксплуатации; Разница между двускатной и четрехскатной ломаной крышей
- Угол наклона не может быть менее 15 градусов. Односкатная, двух и более ломаная крыша обязательно должна иметь хороший уклон для правильного отвода осадков. В противном случае дом или пристройка с таким видом кровли будет постоянно подтапливаться.
Специалисты рекомендуют в качестве материалов для стропильной системы частного дома выбирать хвойные породы дерева. Такие балки выдерживают резкие перепады температур, противостоят воздействию влаги и снега, а также обладают отличными антисептическими свойствами.
Последовательность сборки стропильной системы
Многие руководства по созданию ломаной крыши не всегда детально объясняют, как собрать стропильную систему. Процесс ее строительства можно описать следующим образом:
- Сначала, после установки мауэрлата, необходимо уложить балки перекрытий ломаной крыши. Обычно их размеры составляют 100х200 мм.
- Затем устанавливаются стойки в две параллельные линии, которые должны быть строго вертикальными. Для этого используются временные распорки. Расстояние между стойками не должно превышать 3 м, а длина стоек рассчитывается как желаемая высота потолка плюс 10-15 см.
- Стойки соединяются прогонами из досок размером 50х150 мм, в результате чего формируется каркас для мансардных стен ломаной крыши.
- Установка стоек.
- Прогоны фиксируются затяжкой из доски 100х150 мм, которая крепится с помощью металлических уголков.
- Устанавливаются нижние висячие стропила ломаной мансардной крыши. Один брусок поднимается наверх, и выполняется верхний запил под нужным углом. Это стропило служит шаблоном, по которому все остальные стропила подготавливаются на земле. В нижней части стропильной ноги осуществляется крепление в виде ползуна.
- Установка висячих стропил.
-
Настилаются стропильные ноги верхних скатов. Также используется шаблон. Сначала устанавливаются крайние стропила с применением временных подкосов, затем монтируются остальные.
Наслонные стропила.
- Устанавливается подвесная бабка между коньком и затяжкой.
Готовая стропильная система.
Этапы строительства
Закрепляется мауэрлат
Мауэрлат. Установка стропильной конструкции предполагается на этапе возведения стен. В верхнем ряду закладываются специальные шпильки для последующего крепления мауэрлата, являющегося основой кровли. Этот брус укладывается по всему периметру стен, в просверленные отверстия вставляются приготовленные шпильки и закручиваются гайками. Шаг шпилек составляет два метра, оптимальный вариант, если они будут располагаться между стропилами. Под мауэрлат укладывается рубероид, обеспечивающий защиту от влаги. Для надежного удержания конструкции используют обвязку из проволоки.
Балки. Толстый брус с сечением 200×200 мм укладывается непосредственно на мауэрлат или в специальные карманы, оставленные в кладке стен. Края балок, расположенных на кладке, промазывают мастикой. Брус послужит опорой для вертикальных стоек. К мауэрлату они крепятся металлическими уголками. Требуется строгое соблюдение горизонтального уровня, чтобы получилась качественная основа для кровли. Изменить положение балки можно, подкладывая доски.
Читайте также:
Монтаж стропил
Установка стропил. Первыми выставляются вертикальные стопила на фронтонах. Их уровень контролируется с помощью отвесов. Стойки временно фиксируются распорками. Между выставленными стропилами натягивают шнур и устанавливают все оставшиеся стойки с шагом равным расположению балок. На стойки укладываются прогоны из доски, их крепление осуществляется уголками и саморезами. Сверху прогонов крепятся продольные затяжки, соединяющие параллельные стойки и завершающие верхнюю обвязку. До окончательной установки оставшихся стропил, затяжки подпираются подкосами.
Нижние стропила устанавливаются с опорой на прогон и мауэрлат. Чтобы облегчить работу по подготовке брусков, предварительно выполняется шаблон. Тонкая доска прикладывается к прогону и выполняется отпиливание под нужным углом. Все нижние стропила подрезаются по образцу и устанавливаются. Нижняя часть, лежащая на мауэрлате, выпиливается на месте. Для крепления используют пластины или уголки, закручивая их саморезами или забивая гвоздями.
Перед установкой верхних висячих стропил, необходимо наметить центр крыши. Для этого используют временную стойку, закрепленную по центру мауэрлата и фронтонной затяжки. Верхний край доски обозначит центр кровли. К этой доске прикладывают основу для шаблона, по которому будут выполняться запилы верхних стропил, второй край заготовки опирается на прогон.
Все верхние стропила имеют одинаковый размер, поэтому они подпиливаются по одному шаблону. Верхние концы стропил соединяют обрезками доски, пластинами или ботами. Нижняя часть вставляется запилом в прогон и крепится уголками. Каждую стропильную ногу поддерживают подвесной стойкой размером 25×150 мм, которая крепится к месту соединения стропил и к затяжке.
Нижние стропила укрепляют постоянными подкосами. Для этого используют доску 50×150 мм, нижний конец срезают под углом и устанавливают на балку, верхний крепится к стропилу болтом или шпилькой. Установив все подкосы, убирают временные подпорки.
Дополнительная теплоизоляция
Поскольку мансардное пространство под наклонной крышей используется для проживания, его обязательно нужно утеплить. Эксперты советуют применять минеральную вату на основе базальта, которая может быть представлена в рулонах или плитах.
Для средней климатической зоны России достаточно утеплителя толщиной 150 мм. Также потребуется пароизоляционная пленка, влагозащитная мембрана и каркас, на который будет крепиться вся конструкция.
Таким образом, для слоя минеральной ваты в 150 мм подойдет доска размером 50х200 мм. Этот промежуток необходим для обеспечения циркуляции воздуха, что способствует естественной вентиляции. Утеплитель укладывается между брусьями контр-обрешетки, а затем пространство зашивается выбранным отделочным материалом.
Требования для строительства ломаных крыш
Возведение ломаной крыши технически сложный процесс, который должен осуществляться профессионалами или людьми, имеющими достаточный навык и опыт в этом виде работы. Строительство ломаной крыши своими руками под силу человеку, который уже имеет определенный опыт в кровле, а вот точный расчет ломаной крыши должен производить опытный специалист. Новичку учесть все тонкости и нюансы будет невозможно. Перед тем как построить ломаную крышу, необходимо знать какие требования к ней предъявляют
-
Читайте также:
:
- высота мансардных помещений должна составлять не менее 2.2 м;
- вентиляция должна быть эффективной от карнизного свеса до конька; плохое вентилирование может привести к накоплению конденсата в подкровельном пространстве и возможной течи;
- кровельные покрытия должны обладать небольшим удельным весом и достаточной практичностью;
- необходимо конструктивно предусмотреть увеличение дополнительных нагрузок на стены сооружения;
- утеплению мансарды необходимо уделить особое внимание; над ней нет тепловой подушки, поэтому в ней происходит наибольшая потеря тепла, чем в нижних этажах помещения;
- пожарная безопасность должна быть обеспечена обработкой деревянных конструкций антипиренами и антисептиками.
Обязательно почитайте: Утепление мансардной крыши: как утеплить правильно
Сооружение фронтонов
Фронтон представляет собой часть стены, которая ограничена скатами крыши сверху и карнизом снизу. В случае ломаной крыши он имеет форму пятиугольника. Для возведения фронтона необходимо усилить первую стропильную ферму и дополнить конструкцию стойками, чтобы сформировать каркас.
- Если на фронтоне планируется установка окон, следует оставить соответствующие проемы. Остальную часть пространства обшивают «дюймовкой».
- Фронтон ломаной крыши можно устанавливать как до начала кровельных работ, так и после. Первый вариант удобен тем, что скаты не будут мешать процессу, а второй — тем, что форма скатов уже определена.
- Щипцовое пространство также требует утепления, которое обычно выполняется изнутри.
- Опытные кровельщики рекомендуют для термоизоляции ломаной крыши использовать базальтовую минеральную вату или утеплители на основе пенополистирола.
Установить конструкцию своими руками несложно, однако после укладки кровельного материала это может быть затруднительно. Если используются металлические фиксаторы желоба, их следует крепить непосредственно на стропила под гидроизоляцией, а пластиковые — на лобовую доску.
Этапы создания конструкции
Нужно приобрести сухой клееный брус, влажность которого должна составлять 18−22%. Перед монтажом его необходимо обработать антисептиком и средством против горения. Обрабатывать материал следует на улице или в хорошо проветриваемом помещении. Отделывать его надо дважды. Необходимо иметь перчатки и респиратор. Удобнее всего пользоваться распылителем, но обычные кисточки тоже подойдут.
Вам понадобятся:
- брус для мауэрлата 200×200 мм, для подкосов 50×100 мм;
- доска 50×150 мм;
- необрезная доска;
- металлические скобы, уголки, болты, гвозди, саморезы;
- рейки для обрешётки 25×50 мм;
- пароизоляционная мембрана, утеплитель, гидроизоляция;
- кровельный материал.
Хорошо подходит хвойное дерево. Влажность древесины не должна превышать 20−22%, без крупных сучков. Не должно быть никаких пятен и повреждений жучками.
Порядок крепления мауэрлата
Установка стропильной системы должна происходить на этапе возведения стен. В верхнем ряду стен устанавливаются специальные шпильки, которые впоследствии будут использоваться для крепления мауэрлата — основы крыши. Брус укладывают по всему периметру стен, шпильки вставляют в заранее просверленные отверстия и фиксируют гайками. Расстояние между шпильками составляет два метра, и желательно, чтобы они располагались между стропилами. Под мауэрлат укладывают рубероид, который служит защитой от влаги. Для обеспечения надежности конструкции выполняют проволочную обвязку.
Сборка каркаса кровли
Главный момент в строительстве крыши — монтаж стропильной системы. Как правило, каркас древесный. Балки скрепляются внизу конструкции раствором из цемента. Толстый брус с сечением 200×200 мм располагают на мауэрлат или в специальные выемки, которые были оставлены в стенах. Уложенные на кладку края балок следует промазать мастикой. Брус — это опора для вертикальных стоек. Их крепят к мауэрлату уголками из металла. Для получения качественной основы для кровли, нужно строго соблюдать горизонтальный уровень. Если подложить доски, то можно изменить положение балки. Вертикальную систему лучше всего делать из лёгких брусьев с сечение не больше 50 миллиметров.
Пароизоляция ломаной крыши
После завершения установки конструкции окон, необходимо обшить стропила пароизоляционной мембраной. Этот этап начинается с нижней части крыши. Стыки между материалами фиксируются с помощью скотча. После этого можно приступать к укладке утеплителя. Важно установить вентиляционные продухи между слоями. При выборе кровельного покрытия учитывайте его характеристики. Рекомендуется отдавать предпочтение негорючим материалам, которые не подвержены воздействию влаги. После завершения монтажа теплоизоляции переходите к укладке гидроизоляции.
Для защиты дома от влаги необходима пароизоляция, чтобы предотвратить попадание влаги на утеплитель, что может привести к образованию плесени и грибка.
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.
Расчёт ломаной кровли
Расчёт производится с учётом типа основного покрытия кровли и углов наклона стропил. Определить необходимое количество укрывного материала для ломаной крыши достаточно просто:
- измеряют длину и ширину скатов, перемножают эти значения, чтобы получить площадь каждого ската;
- складывают полученные площади и делят итоговое значение на площадь кровельного материала (например, листы металлочерепицы, ондулин и другие) + добавляют 10–15% на нахлест и запас.
Аналогичным образом рассчитываются и изоляционные материалы.
Перед тем как приступить к расчёту стропильной системы, важно составить план дома и ознакомиться с картами снеговых и ветровых нагрузок для конкретных регионов. Тем, кто знаком с программами ArchiCad или SolidWorks и имеет базовые знания в строительстве, будет несложно создать проект крыши своего дома в этих приложениях, где все элементы имеют свои размеры и вес. Это позволит сразу же составить смету и оценить предстоящие расходы на реализацию 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 (Вд) 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 (Нм) 2,5 м, выноса балок перекрытия за пределы стены (Вв) 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
Таблица: коэффициент (k) для типов местности
| Высота здания, м | А открытые побережья озёр, морей, водохранилищ, степи, пустыни, лесостепи, тундра | Б лесные массивы, городские территории и другие участки, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м | В городские районы с плотной застройкой зданий высотой более 25 м |
| не более 5 | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
| 5–10 | 1,0 | 0,65 | 0,4 |
| 10–20 | 1,25 | 0,85 | 0,55 |
Если здание возводится в городской зоне, но рядом с морем, то используется значение из колонки «А».
В данном примере выбрано значение из колонки «Б» — высота здания превышает 5 м, и оно строится в городской черте (Тюмень) в коттеджном посёлке, где отсутствуют высотные постройки.
Видео: ломаная крыша с мансардой, часть 1 — расчётная схема, нагрузки, РСУ
Проводим расчёты.
- Рассчитываем зависимость ширины мансарды от крутизны мансардного ската (угол а) по законам геометрии — Вм = Вд – {2 х (Нм : tq а)} = 6,4 — {2 х (2,5 : tq 60°)}= 3,51 м. Расчёт произведён без выноса балок, когда стропила опираются на мауэрлат. С выносом балок перекрытия наружу, допустим, на 0,5 м, ширина мансардного помещения увеличится до 4,01 м. Отсюда вывод — чем больше вынос балок перекрытия, тем шире можно сделать помещение мансарды.
- Рассчитываем общую высоту крыши: Нм + Нк (высота конькового треугольника), где Нк = 0,5 х Вм х tq б = 2,5 м + (0,5 х 3,51 х tq 30°) = 2,5 м + 1,01 м = 3,51 м.
- Рассчитываем длину стропильных ног: для расчёта нижних стропильных ног Нм : sin угла а = 2,5 : sin 60° = 2,89 м длина стропильной ноги; для расчёта конькового стропила Нк : sin угла б = 1,01 : sin 30° = 2,02 м. Если конструкция формируется с вынесением балок перекрытия, т. е. свес крыши образуется за счёт выноса, то на этом расчёты стропильных ног закончены. Если же выноса балок нет, тогда потребуется удлинение стропил, значит, нужно провести дополнительный расчёт.
- Рассчитываем удлинение стропил — рабочую длину кобылки — на планируемую величину карнизного свеса по формуле — желаемая длина карнизного свеса (k): cos угла а = 0,5 м, к примеру: cos 60° = 1 м.
- Узнаём уклон скатов и величину нагрузки на стропила, ориентируясь по таблице «Рекомендуемые уклоны скатных крыш», расположенной ниже.
- Рассчитываем нагрузку на стропила. Для этого воспользуемся исходными и расчётными данными. Нагрузка за счёт уклона ската (например, металлочерепичной кровли) + снеговая нагрузка, согласно карте снеговых нагрузок + ветровая нагрузка (определена по карте с корректировкой на коэффициент). Итого: 5 кг/м² + 180 кг/м² + 15,6 кг/м² = 200,6 кг/м² х заданный шаг установки стропил (у нас 0,6 м) ≈ 110 кг/погонный метр.
Таблица: рекомендуемые уклоны скатных крыш
| Материал для кровли | Угол наклона крыши | Вес на 1 м², кг |
| Металлочерепица | от 1 : 5 и выше | 5 |
| Цементная черепица | от 1 : 5 до 1 : 0,5 | 45–70 |
| Керамическая черепица | от 1 : 5 до 1 : 0,5 | 50–60 |
| Оцинкованная сталь с одинарными фальцами | от 1 : 4 и выше | 3–6,5 |
| С двойными фальцами | от 1 : 5 и выше | 3–6,5 |
| Мягкая (гибкая) черепица | от 1 : 10 и выше | 9–15 |
| Волнистые листы целлюлозно-битумные | от 1 : 10 и выше | 6 |
| Волнистые листы а/ц среднего профиля | от 1 : 10 до 1 : 2 | 11 |
| Усиленного профиля | от 1 : 5 до 1 : 1 | 13 |
Определив величину нагрузки, можно корректно подобрать сечение стропильного пиломатериала.
Таблица: взаимосвязь нагрузки и толщины бруса для стропильной системы
| Нагрузка на стропильную ногу, кг/погонный метр | Толщина доски (бруса), мм |
| 75 | 40 |
| 100 | 50 |
| 125 | 60 |
| 150 | 80 |
| 175 | 100 |
Примечание: при выборе нагрузки округляем в большую сторону.
Видео: ломаная крыша с мансардой, часть 2 — расчёт в Scad, подбор сечений кровельных элементов
При приобретении пиломатериалов важно учитывать утеплитель, а также вентиляционный зазор и паронепроницаемый слой кровельного «пирога», который составляет 20–30 мм.
Расчёт ломаной кровли может показаться объёмным, но на самом деле он не так сложен. Вы можете выполнить его самостоятельно, используя ручной метод или специализированную программу Scad. Кроме того, существует множество онлайн-калькуляторов для расчёта стропильной системы на строительных сайтах, где достаточно ввести необходимые данные и получить готовый результат.
Видео: ломаная крыша с мансардой, часть 3 — конструктив и планировка
Настил кровли
Последовательность выполнения кровельных работ на ломаной крыше в первую очередь зависит от выбранного материала. Рассмотрим процесс установки металлочерепицы, которая является наиболее востребованной в частном строительстве. Для работы потребуется мощный шуруповерт, инструмент для резки металла, молоток, рулетка, маркер и оцинкованные саморезы с каучуковой головкой. Сначала необходимо произвести раскрой листов металлочерепицы, а затем приступить к монтажу, начиная с конька.
Важно! Саморезы следует ввинчивать в нижнюю часть волны рисунка. В противном случае это может привести к деформации листа и ненадежному креплению, что в условиях сильного ветра вызовет «гудение» крыши.
Установка металлочерепицы
- Кроме кровельного материала, ломаная крыша должна быть дополнена другими важными элементами: коньковой доской и снегозадержателями.
- Конек устанавливается с нахлестом в 10 сантиметров на металлочерепицу с обеих сторон.
Снегозадержатели предназначены для предотвращения схода снега и представляют собой небольшие карнизы. Их устанавливают на небольшом расстоянии от края скатов, используя саморезы, учитывая, что снегозадержатели должны выдерживать значительные нагрузки, особенно во время снегопадов.
Самостоятельная установка ломаной крыши позволит не только сэкономить на оплате труда рабочих, но и даст уверенность в том, что все процессы выполнены правильно, так как строительство будет осуществляться с соблюдением всех технологий.
Достоинства и недостатки ломаной крыши
Перед тем как построить ломаную крышу своими руками, давайте выясним ее основные преимущества и недостатки.
Основные преимущества
:
- крышу можно строить на инфраструктуре старого жилого сооружения;
- увеличение площади проживания за счет использования чердачного помещения;
- здание получает завершенный и уникальный внешний облик;
- мансарду можно соорудить в один или два уровня;
- уменьшение тепловых потерь через крышу сооружения, как следствие – в зимнее время уменьшение энергопотребления.
Недостатки
:
- уменьшенная высота стен, которая вызвана скошенными потолками;
- требовательные и сложные технологии по гидро- и теплоизоляции;
- использование в помещениях мансардных окон, которые существенно дороже обычных аналогов;
- накапливание снега в зимний период на мансардных окнах приводит к уменьшению инсоляции в помещении.
Отсюда следует, если правильно сделать ломаную кровлю, то многих недостатков можно избежать и ее выгодность становится очевидной.
Видео подборка для самостоятельных строителей
Тем, кто хочет наглядно увидеть процесс возведения ломаной крыши, мы предлагаем три видеоролика с пошаговыми инструкциями.
В одной статье невозможно охватить все аспекты создания стропильных конструкций для ломаных крыш. Существуют различные типы кровли, архитектурные особенности и региональные различия. В каждом конкретном случае есть свои нюансы, которые учитываются при строительстве. Тем не менее, представленные примеры прекрасно иллюстрируют общий технологический процесс. Эти материалы о правилах расчета и строительных схемах будут полезны как домашним мастерам, так и владельцам, которые контролируют работу наемных специалистов. Если у вас возникнут вопросы, не стесняйтесь оставлять их в комментариях.
Варианты крыши
Виды ломаных крыш для частных строений:
- Квадратный. Здесь между наслонными стропилами и стойками образован прямой треугольник. Внутренний разрез мансарды напоминает квадрат, откуда схема и получила своей название. Идеальный вариант для домов с небольшой площадью и возможностью обустроить высокую мансарду. Этот вариант идеально подойдет для беседки или небольшого каркасного дома; Конструкция квадратной ломаной крыши
- Прямоугольный. Этот тип конструкции подразумевает увеличение карнизного свеса за счет более широких откосов и балки перекрытия. Этот вариант подойдет, если дома имеет большую квадратуру. Для предупреждения деформации наслонных стропил, подкосы укрепляются при помощи небольших стоек. Так оформляются как жилые дома, так и дачные, т. е., сезонные; Пример прямоугольной системы
- Комбинированная. Эта схема сочетает в себе конструктивные особенности предыдущих. В качестве дополнительных опор могут быть установлены балки подпорок и наслонных стропил. Часто укрепляется бабка. Система применяется для больших жилых мансард. Главным удобством такой конструкции является прочность, благодаря чему на поверхности кровли можно установить башенки или купола. Таким образом часто оформляется коттедж или загородный дом с верандой;
- Трехфронтонная и более. Узлы фронтона в этой конструкции дополнительно укрепляются специальными элементами, т. к. в противном случае они могут деформироваться. Главным отличием этой конструкции от классической ломаной является наличие особых укрепленных коньковых прогонов. Также здесь присутствуют диагональные стропила, которые значительно больше накосных. Этот тип конструкции используется для кирпичного здания, строения из бруса или блоков. Благодаря такой схеме установки можно сделать интересный интерьер мансарды с ломаной крышей. Интерьер мансарды ломаной крыши
Помимо этого, ломаная кровля может использоваться для любых подсобных помещений (гаража, бани) и домов со встроенными комнатами (верандами, теплицами и т. д.).
Видео: Мансардная ломаная крыша
Монтаж
Перед началом строительства необходимо подготовить чертежи ломаной крыши. В интернете можно найти множество вариантов с балконами, окнами и другими элементами в формате dwg. Важно помнить, что это модульная конструкция, и её узлы требуют правильного соединения. Для соединения балок между собой применяются кронштейны. Для расчета крепежных элементов также понадобятся чертеж и технологическая карта.
Пошаговая инструкция по самостоятельному строительству ломаной крыши:
- В первую очередь устанавливаются мауэрлат и балки перекрытия, которые будут служить потолком для нижнего этажа. Перед их установкой рекомендуется обработать антисептиком для защиты от влаги и микроорганизмов;
- Под деревянным скатом укладываются пароизоляция и гидроизоляция. Эти меры необходимы для защиты потолка от конденсата из помещения и возможной влажности под стойками;
- В зависимости от выбранной планировки, заранее следует продумать размеры стоек. Обычно они на 10 см выше необходимой высоты потолка, так как после установки стропильной системы будет проводиться внутренняя отделка;
- Обратите внимание, что высота вертикальных стоек влияет на уклон крыши. Поэтому подбирайте их так, чтобы кровля имела угол наклона 15 градусов и более. В противном случае, отвод воды с крыши будет затруднен;
- Далее устанавливаются стойки. Этот этап включает монтаж вертикальных балок с временными распорками, которые убираются после установки верхнего перекрытия и бабки. В противном случае конструкция может деформироваться, и схема кровли будет нарушена;
- На стойках устанавливаются доски перекрытия. Для соединения верхнего перекрытия и вертикальных балок используются специальные угловые распорки. При установке бабки нижние горизонтальные доски дополнительно укрепляются ригелями, что обеспечивает жесткость временной конструкции;
- Затем производится расчет необходимого расстояния между нижними стропилами. Это можно сделать, исходя из материала, которым будет перекрываться кровля, или используя стандартные значения. Специалисты рекомендуют шаг в 1 метр, а для больших площадей – 1,2 метра. Стропила должны быть встроены в вертикальные стойки;
- Наслонные стропила должны немного выступать за стены. Это обеспечит дополнительную защиту дома из сруба или пеноблоков от дождя и снега. После завершения монтажа карниз подшивается, для чего можно использовать пластиковый сайдинг, профнастил или деревянные доски;
- После завершения крепежа временные ригеля заменяются на постоянные кронштейны.
Стоимость установки стропильной системы профессионалами колеблется от 1000 у. е. до десятков тысяч, в зависимости от выбранной конструкции и размеров дома.
Устойчивость и долговечность материалов
При проектировании стропильной системы ломаной крыши особое внимание следует уделить выбору материалов, так как от их устойчивости и долговечности зависит не только срок службы крыши, но и безопасность всего здания. Важно учитывать, что ломаная крыша, благодаря своей конструкции, подвержена различным нагрузкам, включая вес кровельного материала, снеговые и ветровые нагрузки.
Для стропильной системы чаще всего используются древесина, металл и бетон. Каждый из этих материалов имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать при выборе.
Древесина является традиционным материалом для стропильных систем. Она обладает хорошими прочностными характеристиками, легкостью и простотой обработки. Однако древесина подвержена воздействию влаги, что может привести к гниению и поражению грибком. Поэтому важно использовать только качественные, обработанные антисептиками и огнеупорными составами древесные материалы. Кроме того, необходимо учитывать, что древесина может изменять свои размеры под воздействием температуры и влажности, что требует тщательного проектирования и установки.
Металл в последние годы становится все более популярным в строительстве стропильных систем. Он обладает высокой прочностью и долговечностью, а также устойчив к воздействию влаги и насекомых. Однако металлические конструкции требуют специальной защиты от коррозии, что может увеличить затраты на строительство. Кроме того, металл имеет большую теплопроводность, что может привести к образованию конденсата, если не предусмотрена качественная теплоизоляция.
Бетон используется реже, но в некоторых случаях может быть оправданным выбором, особенно для крупных и тяжелых конструкций. Бетонные стропила обеспечивают высокую устойчивость к нагрузкам, однако их вес требует более мощного фундамента и дополнительных затрат на строительство. Бетон также подвержен трещинообразованию, что может снизить долговечность конструкции.
При выборе материалов для стропильной системы ломаной крыши необходимо учитывать не только их физические и механические свойства, но и климатические условия региона, в котором строится здание. Например, в районах с высокой влажностью предпочтительнее использовать металлические конструкции, а в сухих и теплых регионах можно рассмотреть древесину.
Кроме того, важно правильно рассчитать размеры и сечения стропил, чтобы обеспечить необходимую прочность и устойчивость конструкции. Для этого рекомендуется обращаться к профессиональным проектировщикам, которые смогут учесть все нюансы и предложить оптимальные решения.
В заключение, устойчивость и долговечность материалов для стропильной системы ломаной крыши играют ключевую роль в обеспечении надежности и долговечности всей конструкции. Правильный выбор и грамотное проектирование помогут избежать множества проблем в будущем и обеспечат комфортные условия для проживания.
Вопрос-ответ
Что такое стропильная система ломаной крыши?
Стропильная система ломаной крыши представляет собой конструкцию, состоящую из стропил, которые имеют несколько угловых изгибов. Эта система обеспечивает надежную поддержку крыши и позволяет создать сложные формы, что делает её популярной в архитектуре. Ломаная крыша также способствует лучшему отведению дождевой воды и снега, что увеличивает долговечность конструкции.
Как правильно рассчитать размеры стропил для ломаной крыши?
Для расчета размеров стропил необходимо учитывать угол наклона крыши, длину пролетов и тип используемого материала. Обычно рекомендуется использовать специальные программы для проектирования или обратиться к профессиональным архитекторам и инженерам, чтобы обеспечить правильные расчеты и избежать ошибок, которые могут привести к снижению прочности конструкции.
Где можно найти схемы и чертежи стропильной системы ломаной крыши?
Схемы и чертежи стропильной системы ломаной крыши можно найти в специализированных строительных книгах, на сайтах архитектурных бюро, а также на платформах, посвященных строительству и ремонту. Кроме того, существуют онлайн-ресурсы и форумы, где профессионалы делятся своими проектами и чертежами, что может быть полезно для самостоятельного проектирования.
Советы
СОВЕТ №1
Перед началом проектирования стропильной системы ломаной крыши, обязательно изучите местные строительные нормы и правила. Это поможет избежать проблем с разрешениями и обеспечит безопасность конструкции.
СОВЕТ №2
При создании схемы и чертежей стропильной системы, используйте специализированное программное обеспечение для проектирования. Это позволит вам более точно рассчитать нагрузки и оптимизировать конструкцию.
СОВЕТ №3
Не забывайте о выборе качественных материалов для стропильной системы. Дерево должно быть обработано от гниения и насекомых, а металл — защищен от коррозии. Это увеличит срок службы крыши.
СОВЕТ №4
Обязательно проконсультируйтесь с опытным строителем или архитектором, чтобы получить профессиональные советы по конструкции и монтажу стропильной системы. Это поможет избежать распространенных ошибок и улучшить качество работы.
