Мансардная ломаная крыша своими руками: устройство, расчет, утепление

Содержание

1. Характеристики ломаной крыши
2. Требования к ломаной мансардной крыше
3. Проект ломаной крыши и ее монтаж
4. Интерьер мансардного этажа
5. Мансардные окна
6. Стропильная система
7. Угол наклона
8. Виды стропильных систем ломаных крыш
9. Как расчитать ломаную крышу
10. Мансардная крыша своими руками: порядок монтажа
11. Первый способ
12. Второй способ
13. Узлы и их чертежи
14. Особенности ломаной крыши
15. Рекомендации по расчету кровельной конструкции
16. Материалы
17. Последовательность работ
18. Правила расчета мансардного этажа
19. Расчет показателей
20. Угол наклона боковых стропил
21. Угол наклона коньковых стропил
22. Площадь поверхности крыши
23. Площадь мансардного этажа
24. Примерный вес кровельного материала
25. Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом
26. Нагрузки на боковую/коньковую стропильную систему
27. Длина боковых стропил
28. Длина коньковых стропил
29. Количество боковых и коньковых стропил
30. Минимальное сечение боковых/коньковых стропил. Вес и объем бруса для стропил
31. Количество боковых/коньковых рядов обрешетки
32. Общее количество рядов обрешетки
33. Равномерное расстояние между боковыми/коньковыми досками обрешетки
34. Количество досок обрешетки стандартной длины
35. Объем досок обрешетки
36. Примерный вес досок обрешетки
37. Базовые элементы конструкции
38. Правила установки мауэрлата
39. Последовательность сборки стропильной системы
40. Дополнительная теплоизоляция
41. Сооружение фронтонов
42. Сооружение обрешетки
43. Настил кровли
44. Монтаж крыши
45. Монтаж мауэрлата
46. Монтаж балок перекрытия
47. Монтаж стоек
48. Установка затяжек
49. Установка стропил
50. Изоляция конструкции
51. Сооружение ломаной стропильной системы
52. Установка балок перекрытия
53. Строительство стенок мансарды
54. Монтаж стропилин нижнего яруса
55. Установка стропильных ног верхних скатов
56. Обшивка фронтонов и сооружение обрешетки
57. Расчет стропильной конструкции
58. Технология строительства
59. Изготовление стропильных ферм
60. Подготовка кровельных ферм к установке окон
61. Сборка стропильной конструкции
62. Монтаж кровельного пирога

Характеристики ломаной крыши

Ломаная кровельная система является подвидом двускатной крыши, но с более сложной конфигурацией. Такое название кровля получила из-за своей формы, здесь присутствует наибольшее количество ломаных линий и фигур. Именно поэтому проектировать ее довольно непросто, а зачастую неподготовленному пользователю и вовсе невозможно справиться с данной задачей. Однако, получив определенные навыки и запас знаний, можно выполнить работу своими руками. Внешне кровельная система больше похожа на четырехскатную крышу, такой эффект достигается за счет наличия множества изломов, а также установки стропил в два яруса. При этом нижние стропила имеют более крутой угол установки (от 60 градусов) по сравнению с верхним рядом (менее 30 градусов). Также к особенностям можно отнести и ширину кровли, ведь в данном случае оптимальное значение параметра – 5-6 м. Благодаря такой конструкции, мансардная ломаная крыша позволяет увеличить подкровельное пространство и получить наиболее комфортную высоту потолков.

В целом стропильная система мансардной крыши набором элементов не отличается от привычной для многих пользователей двускатной кровли. Здесь также требуется рассчитать и установить следующие детали:

• мауэрлат – основание для стропильной системы, выполняется из бруса с прямоугольным сечением 10х15 см;
• двухуровневые стропила – висячие и наслонные;
• стойки вертикальные – подпорки для установки затяжек;
• затяжка – опора для висячих стропил и бабки;
• подкосы – подпорки для стропильных ног;
• бабка – подпорка для подкосов, установленных под верхними стропильными ногами;
• стяжки – придают жесткость всей стропильной системе, соединяют наслонные стропила и стойки.

Стоит отметить, что устройство ломаной мансардной крыши не требует особо точного расчета снеговой нагрузки, так как такой тип кровли имеет основные скаты с углом наклона 60 и более градусов. То есть снежные массы на поверхности не будут задерживаться, а значит и оказать существенное давление не смогут. Это далеко не единственное преимущество кровли такого вида. Также среди достоинств можно отметить 3 положительных качества.

1. Большое подкровельное пространство, в котором можно устроить жилую комнату либо помещение хозяйственного назначения. Также мансардный этаж позволяет заметно увеличить общую жилую площадь дома, но при этом не потребуется столько усилий и финансовых вложений, как в случае надстройки полноценного этажа.
2. Ломаная мансардная крыша придает всему строению презентабельный вид, экстерьер выглядит роскошно и оригинально.
3. Заметно снижаются теплопотери через кровлю. Что в итоге приводит к сокращению расходов на отопление.

Разумеется, говоря о достоинствах, стоит упомянуть и о возможных недостатках. В частности, владельцы мансардных этажей с данным типом крыши должны понимать, что несмотря на наличие большого подкровельного пространства, все же часть потолка и стен могут иметь скошенную форму, из-за чего продумывать дизайн интерьера придется особенно тщательно. Также необходимо прибрести специальные мансардные окна, стоимость которых немного выше стандартных оконных систем. Кроме того, планируя создать жилую комнату в мансарде, следует позаботиться о качественной тепло- и гидроизоляции. Если перечисленные трудности не являются проблемой, то можно сказать, что мансарда с ломаной крышей имеет больше достоинств, чем недостатков. Конечно, избежать большинства проблем можно лишь при условии правильного монтажа кровельной системы.

Требования к ломаной мансардной крыше

Чтобы исключить проблемы при эксплуатации домов с кровельными системами ломаной конфигурации, стоит четко выполнять все требования по возведению крыш, особенно если работа проводится своими руками. Следует отметить, что самостоятельное возведение стропильной системы и настил финишного покрытия, а также дальнейшие процедуры гидроизоляции и утепления мансарды вполне под силу даже начинающему строителю. Однако, все что касается расчетов, то следует доверить это профессионалам, а не полагаться на себя или онлайн-калькуляторы в интернете. Прежде всего, важно учесть 4 требования.

1. Высота мансардного помещения должна быть не менее 220 см, если делать данный параметр меньше этого значения, то жить и находится в такой комнате будет крайне некомфортно.
2. Такой вопрос, как утепление ломаной мансардной крыши должен быть продуман досконально. Ведь от качества выполненных работ будет зависеть количество теплопотерь всего дома. Здесь стоит учесть, что стены мансарды – это крыша, а кровельная конструкция заметно проигрывает по теплоизоляционным характеристикам капитальным стенам, поэтому и необходимо укладывать утеплитель в несколько слоев либо выбирать материалы, с максимальной защитой от тепловых потерь в зимний период, а также от нагревания помещения в летнее время, читайте также: утепление мансарды минватой своими руками.
3. Стоит позаботиться о качественной вентиляции, так как без вентиляционных зазоров и отверстий мансардное помещение будет довольно сырым, а значит не комфортным и не долговечным. Это связано с тем, что влага оказывает губительное воздействие на многие поверхности, включая строительные материалы и мебель. Вопросы устройства вентиляции на прямую связаны с гидро- и пароизоляцией. Данные процедуры важно провести качественно, чтобы влажные испарения с нижнего этажа свободно проникали вверх и уходили через естественную либо искусственную вентиляцию, но при этом талая либо дождевая вода не проникала внутрь дома.
4. Финишные покрытия для кровли не должны оказывать существенное давление на несущие стены. Именно поэтому рекомендуется выбирать легкие материалы, но обладающие высокой прочностью и долговечностью. Это могут быть такие изделия, как металлочерепица, профилированные листы либо битумная черепица. Можно рассмотреть и ряд других покрытий, только в таком случае важно дополнительно укрепить стены и фундамент строения. Разумеется, что даже при выборе кровельных настилов с малым удельным весом, стены должны быть рассчитаны на усиленную нагрузку, так как ломаная крыша сама по себе обладает увеличенным весом.

Любая работа, связанная с возведением кровли, должна начинаться с составления проекта. Ведь на схеме гораздо проще учесть все тонкости монтажа, а также легко рассчитать требуемое количество материалов.

Проект ломаной крыши и ее монтаж

Проект мансардной крыши предполагает включение таких разделов, как:

• перечень требуемых материалов в полном объеме и отдельно для каждого узла;
• чертеж формы кровли с указанием размеров каждой детали и углом наклона скатов;
• сведения о теплоизоляции мансарды, а также о планируемых коммуникациях, то есть водопровод, электрика и так далее;
• расчет стропильной системы, с определением сечения стропил, размера балок перекрытия и прочих важных конструктивных элементов.

Если самостоятельно произвести расчеты кажется сложной задачей, то оптимальным вариантом будет заказать проект в специальной организации. Имея план, можно переходить к закупке материалов и к монтажу конструкции. Ломаная мансардная крыша своими руками предполагает выполнение 7 основных этапов.

1. Монтаж мауэрлатной балки.
2. Установка стоек на каждую балку перекрытия – это опоры для стропил.
3. Монтаж верхних стропильных ног.
4. Фиксация подкосов.
5. Установка нижнего ряда стропил.
6. Укрепление конструкции специальными подпорками и стяжками.
7. Монтаж обрешетки с шагом, соответствующим запланированному кровельному покрытию.

Когда стропильная система завершена, а также произведен монтаж финишного декоративного материала, можно переходить к процедурам утепления мансардной крыши. Качественная теплоизоляция предполагает наличие следующих слоев:

• гидроизоляция;
• утеплитель;
• пароизоляция.

Паро- и гидроизоляцию лучше всего выполнять из мембранного материала. Такое изделие следует монтировать сплошным слоем, чтобы не допустить проникновения влаги внутрь дома и пара из помещения к утеплителю. При этом пароизоляция монтируется изнутри мансарды, а гидроизоляция устанавливается под кровельным покрытием. Так как стыков при монтаже не избежать, то важно делать достаточный нахлест пленки, а также использовать скотч для ее полной герметизации. В качестве утеплителя можно использовать плитный материал, который максимально просто монтировать. Важно выбирать изделие, которое отличается экологической безопасностью, а также устойчиво переносит любые негативные внешние воздействия в течение долгого срока. Также не следует забывать про вентиляционный зазор между кровельным покрытием и слоем гидроизоляции. Выполнив всю работу качественно, можно переходить к созданию комфортной обстановки внутри мансарды.

Видео по теме:

Интерьер мансардного этажа

Интерьер мансарды с ломаной крышей в большинстве случаев зависит от предпочтений владельцев. Однако, есть проверенные временем варианты, которые наилучшим образом подходят именно для помещения или спальни в мансарде. Например, в качестве отделочного материала для стен и потолка оптимально выбирать изделия из натуральной древесины. Это может быть вагонка либо деревянные панели и обои. Также хорошо смотрятся материалы из продуктов деревопереработки, то есть фанера, плиты ДВП, МДФ, ОСП и так далее. Если планируется облицовывать мансарду декоративной штукатуркой либо обоями, то можно черновую отделку выполнить из листов гипсокартона, читайте подробнее: отделка мансарды гипсокартоном. Так как ломаная кровля позволяет получить практически полноценное помещение, то в качестве потолка вполне можно использовать натяжные полотна или подвесные конструкции. В целом можно отметить, что дизайнерские решения, применяемые для мансарды практически идентичны тем вариантам, которые принято использовать в других комнатах дома такого же назначения. При этом важно учитывать, что в связи с наличием небольших окон, света в помещении может быть недостаточно, поэтому рекомендуется отдавать предпочтение светлым поверхностям.

Подводя итог, можно сказать, что строительство дома с мансардой – это хорошее решение, которое отличается множеством положительных моментов. При этом возвести мансарду с ломаной крышей и отделать ее изнутри вполне под силу своими руками, важно лишь придерживаться рекомендаций и соблюдать технологии и требования, прописанные в нормативных документах.

Мансардные окна

Ширина доски для стропильной ноги снова-таки определяется исходя из утепления. Для средней зоны России необходимая толщина базальтовой ваты составляет 200-250 мм. Это еще не все. Чтобы теплоизоляция могла высыхать, необходим вентиляционный зазор в 20-30 мм (без него конденсат постепенно сгноит древесину и приведет в негодность минеральную вату). Итого получается, что по минимуму ширина стропильной ноги должна быть 230 мм. Толщина доски — не менее 50 мм. Это в регионах с несильными ветрами и не очень обильными снегопадами. Подводя итоги, для всех стропил — коньковых и боковых — требуется доска 230*50 мм.

Если пиломатериал с такими характеристиками получается слишком дорогим, можно будет утепление сделать в двух направлениях: часть вдоль стропил, часть, набив обрешетку, поперек. Закладывать минимально можно 100 мм базальтовой ваты, следовательно можно взять стандартную доску 50*150 мм и оставить на вентзазор 50 мм, или заказать нестандартную 130*50 мм. Это смотрите, что выгоднее по деньгам.

Для стоек и балок лучше брать брус не менее 80*80 мм, лучше — 100*100 мм. Особенно в зонах со сложными погодными условиями — при обильных снегопадах или сильных ветрах.

Более точный расчет заказывайте у специалистов. Это длительный процесс, состоящий из сбора нагрузок от кровельного материала, самих элементов конструкции, ветровых и снеговых нагрузок. После чего по определенной формуле идет подбор элементов. Более подробную информацию, о том как проводится расчет, смотрите в следующем видео.

Особенности утепления крыш мансардного типа описаны тут.

Мансардная крыша своими руками: порядок монтажа

Устройство мауэрлата на мансардных крышах ничем не отличается от стандартного исполнения. Если дом сложен из бруса или бревен, в качестве мауэрлата можно использовать верхний венец. Его только предварительно обрабатывают пропиткой с высокими защитными свойствами.

Если стена сложена из пеноблоков, поверх нее устраивается армированный монолитный пояс. На кирпичной стене или сложенной из ракушняка, других подобных материалов, устройство такого пояса необязательно. На стену укладывается в два слоя гидроизоляция, а сверху — обработанный антисептипком брус — 150*150 мм или бревно. Его закрепляют вмурованными шпильками.

Как крепить мауэрлат и стропильные ноги к нему

При сборке всех элементов используют длинные гвозди  — не менее 150 мм длиной. В наиболее ответственных местах соединять три и более элемента лучше на болты или шпильки с двусторонней резьбой.  Желательно все стыки укреплять стальными накладками или уголками.

Первый способ

Установку стропил мансардной крыши делают двумя способами. Первый: собирают части на земле, потом в готовом виде поднимают наверх. Там первыми выставляют крайние конструкции, которые станут фронтонами. Их выставляют вертикально, закрепляют. Часто удобнее закрепить их длинными брусками, прибитыми к стене (временными). В подготовленные углубления в мауэрлате (их делают с требуемым шагом) вставляются следующие собранные конструкции. Они выставляется строго вертикально, тщательно закрепляется. При необходимости устанавливают дополнительные временные распорки, которые фиксируют их в нужном положении. Устанавливаются боковые балки.

Как строить ломаную крышу таким способом, собирать узлы смотрите в видео ниже.

Второй способ

Второй метод — строительство ломаной крыши ведут последовательно собирая элементы прямо на месте. Это метод удобнее, если конструкция получается большая и в собранном виде ее можно поднять только с использованием специальной техники (крана).

Сначала настилаются балки перекрытия. К ним крепятся стойки и затяжки, ставятся временные распорки, удерживающие их в вертикальном направлении. Далее собираются стропильные верхние и боковые ноги, устанавливаются затяжки и укосины.

При монтаже соблюдается следующая последовательность действий: сначала устанавливаются и выставляются в нужное положение крайние элементы, надежно закрепляются. При необходимости используют временные распорки. Между ними натягивается леска, канат, шнурок, которые будут служить ориентиром при монтаже всех последующих элементов. Этот нехитрый ход позволяет получить идеальную геометрию (не забывайте проверять угол уклона, вертикальность или горизонтальность).

Поверх стоек крепят затяжки — бруски, к которым затем фиксируются боковые стропила и на которые устанавливается затяжка верхнего треугольника. Затяжки крепят при помощи металлических уголков. Так как балки получаются длинные, они провисают. Это в дальнейшем устраняется — после установки верхних стропильных ног  — при помощи вертикальных балок фиксированной или регулируемой высоты. А временно их можно подпереть стойками (чтобы не тянули всю систему).

Один из этапов строительства мансардной крыши своими руками

Чтобы проще было выдерживать нужный угол при установке боковых стропильных ног, изготавливают шаблоны, по которым делают запилы. Но так как геометрия зданий, построенных своими руками, редко бывает идеальной, может понадобится корректировка. Для проверки получаемого угла наклона из нескольких досок сбивают еще один шаблон, которым проверяется правильность установки.

Если стандартной длины пиломатериала — 6 метров — не хватает, или заказывают требуемую длину (дорогое удовольствие) или наращивают. При наращивании к месту стыка прибивают две доски размером не менее 0,6 метра (по 30 см с каждой стороны от места стыка). Их прибивают гвоздями с двух сторон или используют болты.

Надежный способ наращивания стропил. Длина «заплатки» — не менее 60 см

После установки боковых стропил остается установить верхние. Для них тоже изготавливается шаблон, запиливается предварительно на земле, а устанавливается наверху.

Почти готовый каркас

Верхняя часть может быть сделана по-разному. Ее строение зависит от ширины основания. Как ее сделать, смотрите на фото внизу.

Как можно сделать верхний треугольник на ломаной крыше

Так как устройство мансардной ломанной крыши не предусматривает наличие конька, на затяжку посередине набивается брус, к которому крепятся укосы, фиксирующие треугольник в необходимом положении.

Верхняя часть фиксируется укосами, прибитыми к проложенному в середине брусу

Га этом можно считать, что мансардная крыша своими руками собрана. Остается смонтировать кровельный материал и заняться утеплением (можно в таком порядке, можно одновременно). Особенности утепления мансардных крыш описаны тут.

Узлы и их чертежи

При монтаже стропильной системы могут возникнуть вопросы по сборке узлов — мест пересечения и соединения нескольких элементов конструкции. На фото вы видите чертежи ключевых соединений.

Как сделать соединение элементов стропильной системы ломаной крыши

Второй вариант соединения боковых наслонных стропил и верхнего треугольника. Для более надежного крепления использованы болты.

Как сделать крепление верхнего теугольника и стропильной ноги на мансардной крыше своими руками

Способы крепления стропильных ног к мауэрлату или, как в данном случае, к боковой балке показаны на рисунке ниже. Чтобы проще было монтировать тяжелый элемент, снизу к стропилу прибивают упорную доску (брусок), которая ограничивает ее движение: доска упирается в край и не дает ей опустится ниже.

Особенности ломаной крыши

Рассматриваемая конструкция считается превосходным вариантом при возведении дома с мансардой. Исходя из практических соображений, когда площадь участка невелика, но есть желание иметь дом с дополнительной полезной площадью, многие застройщики отдают предпочтение проектам домов с ломаной крышей. А высокие потолки в готовом доме способны дать ощущение свободного пространства.

По сравнению с обычной двухскатной и уж тем более односкатной крышей возведение ломаной будет более сложным процессом. Кроме того, такой вариант больше подходит для домов квадратной формы. Узкие и длинные строения с мансардой практически не пользуются популярностью среди частных застройщиков, но встречаются исключения.

Рекомендации по расчету кровельной конструкции

Количество расходуемого материала определяют, ориентируясь на геометрические особенности кровельной системы. Стоит уделить особое внимание чертежам ломаной крыши, детальная подготовка которых является неотъемлемым пунктом на пути к ее созданию.

Важно также выяснить показатели несущей способности стропил. От того, насколько точно будут произведены расчеты, зависит надежность и долговечность ломаной крыши.

Учесть нужно следующее:

• вес материала кровельного покрытия;
• нагрузку от всех изоляционных компонентов кровельного пирога;
• шаг стропил и обрешетки;
• вес обрешетки и контробрешетки;
• длину скатов от карниза до конька;
• угол наклона скатов;
• сезонные и возможные в будущем нагрузки.

Существует достаточное количество формул и специализированных программ, позволяющих произвести точные расчеты при наличии данных по всем вышеуказанным пунктам. В результате станет ясно, нужна ли будет корректировка характеристик стропильной системы.

Материалы

Как только расчет ломаной крыши будет произведен, можно приступать к следующему этапу – приобретению всех необходимых материалов. Во-первых, покупается брус соответствующих размеров для создания мауэрлата, установки стропильных ног, подкосов и т.д. Для обрешетки и контробрешетки приобретается обрезная доска.

Идеальным вариантом считается древесина хвойных пород, влажность которой не превышает 20%. Необходимо исключить содержащие крупные сучки бруски и доски. Следы от действий древоточцев, а также синие пятна говорят о том, что эта древесина непригодна для обустройства стропильной системы.

После доставки на участок, материал обрабатывается антисептиком. Дополнительно используют средства, предотвращающие гниение и антипирены. Последние необходимы для защиты от возгорания. Наносить их следует в два слоя, быстрее и удобнее применить распылитель, но можно использовать кисть.

Прежде чем приступить к непосредственному возведению кровельной конструкции, пропитанная древесина должна полностью высохнуть.

Из материалов также покупаются саморезы разной длины, крепежные пластины и уголки, болты с гайками и шайбами. Понадобятся гидро- и пароизоляционные пленки, утеплитель (как правило, это минеральная вата) и само кровельное покрытие.

Последовательность работ

Чтобы ответить на вопрос о том, как сделать ломаную крышу своими руками, необходимо иметь представление о последовательности шагов по ее возведению. Кратко обозначим их. Для начала необходимо закрепить мауэрлат – брус, который будет распределять по стене нагрузку от стропильных ног.

Далее устанавливаются сами стропила в соответствии с проектными чертежами. Ломаная крыша подразумевает два вида стропил – наслонные и висячие. Благодаря первым создается основа отвесного кровельного ската, к ним же крепятся верхние стропильные ноги, передавая тем самым нагрузку на мауэрлат. Верхние стропила соединяются с балками потолка мансарды, которые, по сути, являются затяжками.

Если проект предполагает установку подкосов и распорок, на следующем шаге монтируются именно они. На крайних стропилах, которые располагаются с торцов строения, обязательно устанавливаются дополнительные каркасы. Они послужат основой для фронтонов, обустройства дверных и оконных проемов.

На стропильные ноги прибивается обрезная доска, которая послужит опорой для листов утеплителя и для финишной отделки мансардного помещения.

Сверху закрепляется пароизоляционная мембрана. Далее между стропил укладывается минеральная вата, причем делать это нужно враспор. Затем идет гидроизоляционный слой кровельного пирога.

Поверх гидроизоляции набивается контробрешетка, создающая вентиляционный зазор, затем сама обрешетка. Финишный материал, например, металлочерепицу крепят к обрешетке при помощи саморезов. Работы ведут с нижней части крыши, а дойдя до висячих стропил, делают небольшой козырек над отвесным скатом.

На финальном этапе устанавливаются водосточные элементы. Готовая крыша при соблюдении технологии не уступит аналогам, выполненным с привлечением специалистов.

Правила расчета мансардного этажа

При построении плана строительства и рабочего чертежа пользуются основными правилами последовательности расчета:

• выбор схемы стропильной системы крыши;
• расчет мансардного помещения;
• расчет нагрузки и количества материалов;
• план проведения работ.

При этом главную роль играет правильный расчет показателей.

Расчет показателей

При расчетах плана мансардного этажа и последующем строительстве огромную роль играет правильный выбор расчетов показателей.
Первоначальным действием в расчете показателей мансарды проводится расчет полезной площади мансарды.

Оптимальным является минимальный учет следующих показателей: высота потолка мансарды – 2 метра, ширина – 3 метра. Такие параметры считаются необходимыми для комфортного нахождения в помещении. Кроме того, определяется глухая площадь мансардного этажа.

Основным правилом расчета полезной площади является учет расстояния от пола до потолочного изгиба равного 90 сантиметров и более.
Остальная площадь мансарды является глухой зоной, использование которой в качестве жилого помещения нерационально.

Расчет площади кровли происходит вычислением площади каждого отдельного элемента скатов крыши. То есть если крыша имеет два ската имеющего один излом то вычисляется площадь каждого элемента отдельно, сначала бокового ската, после конькового ската, полученные значения суммируются и умножаются на 2.

Следующим из расчетов показателей является расчет стропильной конструкции:

• расчет угла наклона боковых стропил;
• расчет угла наклона коньковых стропил;
• расчет количества материалов для стропил;
• расчет обрешетки;
• расчет кровельного материала.

Угол наклона боковых стропил

В зависимости от полезной площади мансарды проводится расчет угла наклона боковых стропил. При проведении расчета минимальным углом наклона принимается угол в 60 градусов.

Расчет угла наклона боковых стропил проводится в основном тремя способами:

1. Геометрический, самый простой и надежный способ, используется известная со школы теорема Пифагора.
2. Справочный, этот способ позволяет определить угол наклона стропил по специальным справочным таблица;
3. Метод геометрических построений – метод, при котором производится масштабное построение плана стропильной системы с последующим вычислением необходимых параметров;
4. Использование строительного калькулятора – данный способ хорош для пользователей интернета, многие строительные сайты предлагают онлайн-калькуляторы расчета различных параметров.

Угол наклона коньковых стропил

Учитывая то, что коньковые стропила несколько меньше боковых стропил, и то что конструкция коньковых стропил, как правило, поддерживается стойками угол наклона выбирается в 30 градусов.

Площадь поверхности крыши

Для удобства расчета поверхности крыши вся поверхность разбивается на простые геометрические фигуры – прямоугольники и треугольники. Отдельно производится вычисление площади каждого участка впоследствии найденные значения суммируются.

К примеру, ломаную двускатную крышу разбивают на четыре участка – по два нижних боковых и два верхних – коньковых. Находят площадь бокового и конькового участков крыши, после чего умножают на 2.

Площадь мансардного этажа

Чаще всего мансардный этаж определяется площадью мансардного помещения. В таком случае определяется линия стен и уже вычисляется непосредственно площадь помещения. Когда стены мансарды будут проходить по линии стоек, то длина здания умножается на расстояние между противоположными стойками.

В случае, когда помещение будет иметь потолочный изгиб (в качестве части потолка будет использована кровельная конструкция), площадь мансардного этажа вычисляется нахождением площади фигуры поверхности мансарды ограниченной условной линией прохождения по поверхности пола линии изгиба потолка на высоте 90 сантиметров.

Примерный вес кровельного материала

Проводя расчеты кровли, следует иметь в виду, что необходимо учитывать в расчетах вес кровельного материала.

Так, следует учитывать, что 1 квадратный метр может иметь массу:

• шифер – 11 – 13 кг;
• мягкая черепица – 9 – 15 кг;
• оцинкованная жесть – 3 – 6,5 кг;
• керамическая черепица – 50 – 60 кг;
• металлочерепица – 5 – 6кг;

Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом

При расчете изоляционного материала следует знать, что нахлест полос покрытия должен составлять 10 сантиметров.
Стандартный размер многих производителей рулонных изоляционных материалов составляет длина 10 или 15 метров, ширина 100 сантиметров.

Однако, при выборе конкретного производителя и конкретного материала нелишне узнать фактические размеры рулона. Не секрет, что у разных производителей могут быть использованы свои технические условия и параметры продукции.

Нагрузки на боковую/коньковую стропильную систему

Рассчитывая нагрузки на боковую и коньковую части кровли, следует брать во внимание при расчете среднюю нагрузку в 200 кг на погонный метр.
Такая нагрузка вполне выдерживает снеговую и ветровую нагрузку на кровельную систему.

Производство расчетов снеговой и ветровой нагрузки на кровлю производится с помощью специальных справочников и таблиц, в которых указываются коэффициенты снеговой и ветровой нагрузки.

Так, к примеру, в различных регионах снеговая нагрузка может достигать 220 килограмм на метр квадратный.

При расчете конкретной кровли следует знать, что существуют поправочные коэффициенты нагрузок в зависимости от угла наклона крыши:

• коэффициент при наклоне до 25 градусов равен 1.
• коэффициент при наклоне крыши от 25 до 60 градусов равен 1,025;
• при углу наклона больше 60 градусов коэффициент не учитывается.

Таким образом, при расчете снеговой нагрузки на крышу при средней в регионе снеговой нагрузки в 220 килограмм и углу наклона коньковой крыши в 30 градусов равен:
220*1,25= 275 килограмм на метр квадратный.

Расчет длин и других размеров мансардной крыши при построении чертежа происходит по формулам известным с курса математики средней школы. Для удобства проведения расчетов поперечный разрез кровли представляется в качестве нескольких простых фигур: пространство мансарды между опорными стойками, балкой перекрытия и затяжкой представляется в виде прямоугольника.

Пространство боковой стропильной ноги отрезком балки перекрытия до мауэрлата и опорной стойкой –прямоугольным треугольником. Коньковые стропила, и затяжка образуют равнобедренный треугольник. Теперь даже без выдающихся способностей можно вычислить основные длины стропил.

Длина боковых стропил

Учитывая то, что боковые стропила представляют собой гипотенузу прямоугольного треугольника, высота опоры до затяжки составляет 2,5 метра, а угол наклона стропила составляет 60 градусов, нетрудно вычислить длину стропильной ноги:

• Длина стропильной ноги =0,5 +высота опоры / cos 60 = 0,5+ 2,5/ 0,5 = 5,5 метра

Где 0,5 – это длина карниза крыши, его следует учитывать обязательно, поскольку вынос крыши от стены дома должен быть обязательно.

Длина коньковых стропил

Длина коньковых стропил рассчитывается по формуле расчета для равносторонних треугольников где:

• в – основание треугольника и равно длине затяжки, то есть как в данном примере 4 метра;
• угол а, у основания треугольника равен углу наклона коньковых стропил, то есть 30 градусам;
• угол вершины треугольника равен 120 градусам.

Нахождение длины коньковых стропил производится по формуле:

Длина стропил = Длина затяжки/2cos а

Длина стропил = 4 метра/2х0,866

Советуем к прочтению:   Чистка дымохода: как почистить дымоход от сажи народными и современными способами

Длина коньковых стропил равна 2,3 метра

Количество боковых и коньковых стропил

В зависимости от линейных размеров здания и площади кровли предусматривается устройство боковых и коньковых стропил через равное расстояние. Нормальным считается устройство стандартных стропил 50х100 мм через 0,7 – 0,8 метра при длине ноги стропила в 6 метров и 1,2 метра при длине ноги в 3 метра.

Минимальное сечение боковых/коньковых стропил. Вес и объем бруса для стропил

При расчете кровельной конструкции в расчет берутся следующие минимальные сечения стропил:

• боковые стропила и коньковые стропила  – 50х100 миллиметров.

При расчете веса берется средний показатель плотности древесины при влажности 18 % – 500 килограмм на метр кубический.

Количество боковых/коньковых рядов обрешетки

При расчете обрешетки, в зависимости от выбранного кровельного материала во внимание берется тип необходимой системы обрешетки:

1. для мягких кровельных материалов устраивается сплошная обрешетка из фанеры или OSB-плиты;
2. для полужестких кровельных материалов устраивается разреженная или уплотненная обрешетка;
3. для жестких крупноразмерных кровельных материалов типа шифер устраивается разреженная обрешетка;
4. для крупноразмерных полужестких кровельных материалов (кровельное железо) устраивается сплошная обрешетка.

При расчете количества рядов обрешетки рекомендуется придерживаться следующих правил:

1. при расчете обрешетки кровель с малым уклоном до 12 градусов рекомендуется устройство сплошной обрешетки;
2. для кровли с уклоном до 60 градусов рекомендуется устройство обрешетки с шагом в 20 – 23 сантиметров;
3. для кровли с большим уклоном более 60 обрешетку рекомендуется монтировать с шагом в 60 сантиметров.

Нормальным считается устройство обрешетки из обрезной доски шириной 20 см через 20 – 30 см

Общее количество рядов обрешетки

Исходя из того, что для устройства обрешетки используется обрезная доска 20х2 сантиметров и расстояние между рядами обрешетки берется в 20 сантиметров, на каждый метр кровли приходится 3 ряда обрешетки.

При увеличении расстояния между рядами обрешетки до 30 сантиметров на каждый метр кровли будет приходиться 2 ряда обрешетки.
В расчете количества рядов обрешетки к общему количеству рядов прибавляется еще 2 – коньковый и карнизный.

Равномерное расстояние между боковыми/коньковыми досками обрешетки

Устройство равномерного расстояния между боковыми коньковыми досками обрешетки необходимо не только для достижения необходимой прочности конструкции, поскольку такая конструкция должна выдерживать не только массу кровли, но и выдерживать снеговую и ветровую нагрузку.

Кроме этого, равномерное распределение обрешетки позволяет более качественно проводить установку теплоизоляционного пирога.

Количество досок обрешетки стандартной длины

Согласно сортаменту пиломатериалов промышленность выпускает стандартные размеры пиломатериалов из хвойных и лиственных пород.

Стандартными длинами пиломатериалов считаются:

• пиломатериалы хвойных пород длиной в 4,5 метра и 6 метров;
• пиломатериалы лиственных пород – не более 5 метров;
• пиломатериалы хвойных пород для специальных нужд 9 метров.

Таким образом, для одного ряда обрешетки дома 8х10 метров на скат крыши в 10 метров необходимо 2 доски по 6 метров (при этом следует учитывать, что крыша выступает на фронтон минимум на 20 сантиметров с каждой стороны).

Объем досок обрешетки

Для подсчета объема заказа пиломатериала в кубических метрах необходимо:

1. подсчитать количество досок, необходимых для обрешетки с учетом обрезков;
2. перевести линейные размеры доски из сантиметров в метры (доска 20х150 мм длиной 6 метров при пересчете будет 0,02 (толщина доски) х 0.15(ширина доски) х 6 (длина));
3. перемножить количество досок на размеры одной доски в метрах, в результате получается объем в кубических метрах (0,02х0, 15х6х20= 0,36 кубических метров)

Примерный вес досок обрешетки

Учитывая объективные свойства древесины, для устройства обрешетки, как правило, используется древесина хвойных пород.

Однако следует знать, что при использовании свежераспиленной древесины возможны только изменения самой древесины – коробление, растрескивание, кручение, но и возникновение гниения волокон древесины, появление грибка и плесени.

Поэтому при устройстве обрешетки, а тем более обрешетки крыши мансардного типа использовать сухую древесину.

При расчетах веса деревянной обрешетки за основу берется вес древесины при влажности 18%, что в среднем составляет:

• древесина ели обыкновенной – 450 кг;
• сосна обыкновенная – 510 кг;
• сосна кедровая – 440 кг;
• пихта сибирская – 380 кг;
• пихта кавказская – 440 кг.

При проведении расчетов веса стропил и обрешеток, берется усредненный показатель веса пиломатериала 500 кг на кубический метр.

Таким образом, если на обрешетку необходимо 20 досок 20х150 по 6 метров, что составляет 0,36 кубометра ели обыкновенной то, вес такой конструкции будет равен:
0,36х450=162 кг

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.

• 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.

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.

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:

1. Первым делом после установки мауэрлата является настил балок перекрытий ломаной крыши. Их размер обычно составляет 100х200 мм.
2. 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.
3. Стойки соединяются прогонами из досок 50х150 мм, получившаяся конструкция является каркасом для мансардных стен ломаной крыши.
4. Прогоны стягиваются затяжкой из доски 100х150 мм, закрепляемой на металлический уголки.
5. Устанавливаются нижние висячие стропила ломаной мансардной крыши. Поднимается один брусок наверх, делается верхний запил под нужным углом. Это стропило используется как шаблон, все остальные надпиливаются по образцу на земле. В нижней части стропильной ноги осуществляется крепление по типу ползуна.
6. Настилаются стропильные ноги верхних скатов. Также используется шаблон. Сначала устанавливаются крайние стропила с использованием временных подкосов, затем все остальные.
7. Устанавливается подвесная бабка между коньком и затяжкой.

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.

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.

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.

1. Сплошная. Выполняют из листов влагостойкой фанеры, которые укладывают сплошняком на стропила. Используется для крепления ондулина, шингласа, шифера.
2. 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.

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.

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.

Советуем к прочтению:   Козырьки над крыльцом из поликарбоната: разновдности, монтаж

Действуем следующим образом:

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

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

Монтаж стропилин нижнего яруса

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

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

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

Установка стропильных ног верхних скатов

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

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

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

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

Обшивка фронтонов и сооружение обрешетки

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

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

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

Расчет стропильной конструкции

Все большее количество загородных домов строится с применением мансарды в качестве альтернативы второго этажа. Преимущества такого решения очевидны так как вы получаете не только крышу как заградительную систему, но и полноценное жилое помещение, которое при правильном обустройстве будет пригодно для всесезонной эксплуатации.

На рисунке схема с названием деталей, чтобы не возникали вопросы при ознакомлении с инструкцией

Важным преимуществом строительства ломаной крыши, в сравнении с капитальным вторым этажом, является доступная цена и сжатые сроки выполнения строительных работ. Но, нужно помнить о том, что эти преимущества будут возможны только в том случае, если кровля будет правильно спроектирована с учетом габаритов издания и нагрузок, которые на неё будут оказываться.

Обычная конфигурация кровли без усиления подкосами

На рисунке вы можете видеть традиционную схему мансардной крыши в разрезе со стороны фронтона. По сути, вся конструкция — это сборная пространственная рама, состоящая из стропил, балок перекрытия, определённого числа вертикальных стоек и горизонтальных распорок — затяжек.

Такая схема популярна из-за простоты сборки и далее я детально расскажу о том, какова инструкция ее реализации.

Усиление кровельной системы подкосами в верхней и боковой части фермы

Простая схема кровельной системы может быть усилена дополнительными диагональными распорками – подкосами, как показано на рисунке. Такие меры обязательны, если ширина мансардного помещения по проекту превышает 6 метров.

На рисунке ломаная мансардная крыша с обозначением габаритов

На этом рисунке вы можете видеть схему мансардного помещения с уже рассчитанными типоразмерами. Обратите внимание на то что затяжки и балки перекрытия изготовлены из стандартного бруса с максимальным размером 6 метров. Поэтому сделать ломаную крышу можно без использования подкосов.

Ширина помещения при длине затяжки в 6 метров составит 5,7 метра. Этого более чем достаточно для помещений, предназначенных для временного проживания (спальня, рабочий кабинет, детская комната и т.п.).

Высота в помещениях для временного проживания по стандарту должна быть не менее 2,1 метра. На схеме это расстояние равно 2,66 метрам, чего было бы достаточно для полноценной жилой гостиной или аналогичных помещений.

На предложенной схеме стропильные ноги имеют одинаковую длину по 3,3 метра до и после излома. Одинаковая длина выбрана неслучайно так как впоследствии будет проще заказывать кровельный материал. Кроме того, такие крыши смотрятся гармоничнее, чем варианты, где нога в верхней и нижней части излома имеет разную длину.

Угол наклона скатов относительно потолочной балки мансарды делаем не менее 30°.

С основными закономерностями расчета стропильной системы мы ознакомились, теперь узнаем, как сделать ломаную крышу своими руками.

Технология строительства

Деревянный дом из профилированного бруса (проект ПД-010)

Рассмотрим технологию устройства ломанной крыши на примере строительства дома из профилированного бруса по проекту ПД-010.

Изготовление стропильных ферм

Основным материалом для изготовления стропильной системы является:

• Брусок 100×50 мм для сборки каркасной части
• Брусок 150×50 мм для сборки основания стропильной системы.

Перечисленные материалы имеют стандартную длину 6 метров.

Конфигурация фермы ломанной кровли

Сразу же хочу обратить ваше внимание на то, что предложенные размеры, за исключением толщины брусьев, предоставлены в качестве примера и должны быть пересчитаны в соответствии с габаритами того строительного объекта, на котором предполагается строительство кровельной системы

.

Инструкция сборки стропильной системы следующая:

Типоразмеры материалов, с которыми придётся работать

• Заготавливаем материалы для сборки основания;

На нашем примере актуальное количество кровельных ферм не менее 7 штук, так чтобы расстояние между ними не превышало 0,8-1 м

.

Вылет балки под карнизы (поднебесники)

• Наращиваем брусок по длине, так чтобы его хватило на угловые карнизы;

Как вы можете видеть на схеме, стандартной длины бруса недостаточно, поэтому:

Стандартная длина бруса и расстояние, которое нужно нарастить

1. Отмеряем недостающий кусок бруска и отрезаем 2 одинаковых куска;

Толщина двух досок составляет 100 мм, а значит 50 мм гвоздя выйдет с обратной стороны

2. Один подготовленный кусок прикладываем вплотную к основной детали, а сверху накладываем второй (связующий) брусок и фиксируем конструкцию гвоздями длиной 150 мм в количестве не менее 10 шт.;

Вот с этой стороны гвозди нужно загнуть

3. Переворачиваем собранную конструкцию и загибаем острые концы гвоздей.

• Аналогичным образом подготавливаем 7 таких брусьев по количеству балок перекрытия;

Разметка на будущих балках перекрытия

• Каждый из подготовленных брусьев размечаем как это показано на рисунке, то есть находим середину, а от нее в обе стороны отмечаем по 2250 мм;

Вертикальная стойка равна высоте мансардного помещения

• На каждую из 7 подготовленных балок перекрытия нарезаем по два бруса 100×50 мм длиной 2200 мм (эта длина равна высоте потолка мансардного помещения);

Размер затяжки – верхнего горизонтального бруса

• Подготавливаем брус 100×50 мм для затяжки, на которой будет потолк мансарды (длина равна 4500 мм + две толщины вертикальных брусьев = 4700 мм);

Угловое соединение специальными метизами

• Собираем 7 одинаковых конструкций из раннее приготовленных деталей;

Для того чтобы обеспечить оптимальную прочность стропильной системы соединения бруса выполняем гвоздями длиной 150 мм в сочетании с угловыми металлическими накладками на сквозном болтовом соединении. Если используем угловые крепления, располагаем их с внутренней стороны, где впоследствии не будет устанавливаться вагонка.

• На затяжке размечаем середину;

Вертикальная стойка обеспечит дополнительную прочность мансарды

• От размеченного центра, как это показано на рисунке, крепим перпендикулярный брусок 100×50 мм;

Длина перпендикулярной планки должна быть не менее 1,5 метра. Чем длиннее будет эта планка, тем большим будет угол кровельного ската. Крепление выполняем с обязательным применением угловых крепёжных элементов

.

• Аналогичным образом крепим вертикальные стойки на всех семи конструкциях;
• На вертикальной стойке с торца на ширину размечаем середину;

Так стропильные ноги располагаются в верхней части кровельного ската

• От середины примеряем стропильные ноги, так чтобы они проходили через углы предполагаемого потолка мансарды;

Запилы под угловое соединение балок на коньке

• Размечаем примыкание брусьев на линии конька как это показано на рисунке и обрезаем по сделанным отметкам;
• На линиии примыкания стропильных ног к затяжке также делаем разметку, чтобы скат проходил через угол;

Здесь стропильная нога отрезается по поверхности потолочной балки

• По разметке срезаем наклонную балку так, чтобы он всей плоскостью ложился на примыкание вертикальной стойки и потолочного бруса;
• На уровне конька, в соответствии с торцами стропильных ног, размечаем и надрезаем вертикальную балку, на которой они сходятся;

Соединение стропильных ног у конька

• Все три элемента соединяем гвоздевым соединением или с помощью металлических уголков и саморезов;
• Далее своими руками собираем примыкания стропильных ног и потолочного бруса;
• Теперь примеряем брусья от линиии потолка мансарды до линиии пола мансарды;

За счет такого крепления стропильной ноги к стойке появляется характерный силуэт системы ломаной крыши

• Обрезаем брусья так чтобы в верхней точке они боковым срезом примыкали к вертикальной стойке;
• В нижней части стропильные ноги обрезаем так, чтобы они убирались в балку перекрытия;

Таким образом, при монтаже линии кровельного ската подрезается только стропильная нога, в то время как затяжку и балку перекрытия не режем

.

Крепление стропильной ноги к балке перекрытия

• Соединяем все заготовленные детали воедино;

Несмотря на то, что выглядит такая конструкция как ломаная, по прочности она практически не уступает традиционной кровле с прямым скатом

• Аналогичным образом собираем 7 одинаковых конструкций и на этом стропильные фермы можно считать готовыми.

Подготовка кровельных ферм к установке окон

В мансардном помещении могут быт предусмотрены окна. Как подготовить стропильные фермы к установке рам?

Одна из стропильных конструкций будет фронтоном спереди дома, а другая — сзади

Из семи изготовленных ферм выбираем две конструкции, которые будут установлены с одного и другого фронтона. Эти стропильные фермы при монтаже будут располагаться так, чтобы связка, которую мы применяли, наращивая брус в основе, смотрела внутрь мансарды, иначе с обшивкой фронтона будут проблемы.

Теперь нарезаем две балки с сечением 100×50 мм и крепим их перпендикулярно линии потолка и пола мансарды на том расстоянии друг от друга, которое будет равняться ширине оконной рамы + зазор в 15 мм с каждой стороны.

Заготовка фронтона с окном

После того как вертикальные балки подготовлены и установлены, из того же бруска нарезаем горизонтальные перемычки, которые будут располагаться по верхнему и нижнему краю оконной рамы. Устанавливаем горизонтальные перемычки на том расстоянии друг от друга, которое будет равно высоте рамы.

Высота установки окна может подбираться произвольная, но по стандарту от линии пола до нижнего края рамы нужно выдержать 850-900 мм.

Сборка стропильной конструкции

Необходимые для монтажа элементы готовы к установке

Перед тем как приступать в сборке, раннее подготовленные стропила поднимаем наверх в том порядке, в котором они будут расположены. То есть, те стропила, которые будут располагаться со стороны фронтонов, разворачиваем местом связки внутрь мансарды.

На балке перекрытия видна связка, которую располагаем внутрь постройки

Порядок расположения промежуточных стропил неважен.

Вагонку до монтажа храните уложенной в штабеля на ровном месте, чтобы пиломатериалы не пошли волной

Также на этом этапе потребуется деревянная вагонка для подшивки поднебесников (карнизов). Для монтажа вагонки запасаемся саморезами длиной 30 мм в количестве 2-3 штуки на погонный метр доски.

Инструкция сборки стропильной системы следующая:

• Отмеряем и размечаем центр на брусе в верхней части крыльца;
• Отмеряем и отмечаем середину на балке перекрытия стропильных ферм;

Центры совмещённых балок

• Стыкуем эти два элемента по сделанным отметкам;

Металлический угольник в качестве шаблона для установки первой вагонки

• По краю фронтона крепим первую вагонку, вынося ее за край бруса примерно на 30-40 мм;

Для удобства работы можно крепить вагонку, прикладывая к краю бруса угольник в качестве шаблона

.

• Так как стандартная длина вагонки 6 метров, ее не хватит на весь фронтон, а потому доску придётся наращивать;

Наращивая доску, обеспечиваем ей требуемую прочность путем фиксации небольшого куска доски саморезами с изнанки

.

• Вторую вагонку прибиваем с противоположного края, чтобы при наращивании последующая доска укрепляла предыдущую доску;

Так ломаная крыша своими руками обшивается вагонкой

• Таким образом обшиваем вагонкой весь фронтон;

В качестве линейки для ровной обрезки можно применить вагонку

• По торцам фронтона прикладываем прямую планку и по ней обрезаем обшивку;

Временные диагональные подпорки под фронтон

• Готовый фронтон поднимаем в вертикальное положение;

Для подъёма фронтона нужно как минимум трое человек. То есть, двое поднимают, а третий – крепит. Для того чтобы не держать тяжёлую конструкцию подолгу, фронтон сначала временно крепится подпорками. После того как стабильность конструкции обеспечена, можно приступать к чистовому монтажу

.

Поднятые наверх стропила до монтажа можно облокотить на фронтон, но только если он сам надежно закреплён на перекрытии

• После того как передний фронтон установлен, поднимаем наверх промежуточные стропильные фермы;

Установлен задний фронтон с оконным проемом

• Далее, задний фронтон, как и передний, обшиваем вагонкой и крепим с противоположной стороны;

Ломаная мансардная крыша будет прочной, если фермы будут установлены с шагом не более 90 см

• Рассчитываем расстояние между передним задним фронтоном и рассчитываем равное расстояние для установки промежуточных стропильных ферм (расстояние не должно превышать 0,9 м);

Фронтоны и фермы установлены на равном расстоянии друг от друга

• В соответствии с выполненными расчетами монтируем вертикальные стропила и крепим их горизонтальными перемычками.

На этом сборка стропильной системы закончена и можно приступать к устройству кровельного пирога.

Монтаж кровельного пирога

Укладка обрешетки на готовую стропильную систему выполняется сплошными досками с толщиной не менее 25 мм. Шаг укладки досок в обрешетке не должен превышать 0,5 метра.

Доски, уложенные поперек стропил, выполняют две функции, а именно:

• служат основой для настила кровельного материала;
• укрепляют стропила увеличивая жёсткость системы.

После того как обрешетка готова, стропила и доски обрабатываем антисептическими и противопожарными пропитками. Таким образом вы сможете существенно продлить ресурс мансардной крыши. После настила кровельного материала такую обработку выполнить будет невозможно.

На рисунке показана схема устройства кровельного пирога

Поверх досок обрешетки набивается влагостойкая листовая фанера или ориентированно стружечные плиты. Плиты укладываются в два слоя со смещением первого слоя относительно второго. Далее выполняется монтаж того кровельного покрытия, которое вы решите использовать.

Для обустройства деревянных ломанных крыш рекомендую использовать мягкую черепицу. Этот материал отличает приемлемая цена и простота монтажа в отличии от металлической черепицы. Кроме того, такой кровельный материал мало весит. Поэтому на готовую кровлю не будут оказываться существенные механические нагрузки.

Источники

• https://kryshagid.ru/mansarda/lomanaya-krysha-svoimi-rukami.html
• https://stroychik.ru/mansarda/mansardnaya-krysha-svoimi-rukami
• https://mojdominfo.ru/lomanaya-krysha/
• https://krovlya777.ru/stroika/mansardnaya-krysha-raschet.html
• https://krovlyakrishi.ru/vidy-krysh/lomanaya/krysha-svoimi-rukami-2.html
• https://besedkibest.ru/o-kryshah/lomanaya-krysha-svoimi-rukami/
• https://KrovGid.com/montazh/stropilnaya-sistema-lomanoj-kryshi.html
• https://krovlyakryshi.ru/raschety/722-kak-postroit-lomanuyu-kryshu-svoimi-rukami

Источник: akak7.ru