Ломаная крыша: особенности и нюансы, расчет и монтаж + фото и видео
Рассматривая различные варианты кровли для своего дома, многие хозяева останавливаются на ломаной крыше. В данной статье предлагается информация об особенностях, плюсах и минусах конструкции, а также о различных типах ломаной кровли. Ознакомившись с предложенным материалом, вы получите представление о расчете кровельной системы, технологии монтажа и причинах экономности подобных систем.
Ломаная крыша: особенности устройства
Тенденцией современного строительства является стремление повысить функциональность дома без потери внешней привлекательности. Ломаная конструкция полностью отвечает этим потребностям: она не только преображает облик постройки, но и позволяет рационально использовать подкровельное пространство. По этой причине, несмотря на усложнение сооружения, ломаные кровли все чаще украшают загородные коттеджи.
Ломаная крыша является производной от привычной двухскатной крыши. В отличие от последней, каждый скат ломаной конструкции имеет линию изгиба, на которой происходит изменение угла наклона. Благодаря этой детали количество скатов удваивается, а фронтон (боковая вертикальная поверхность между скатами, обычно имеющая треугольную форму) становится пятиугольным. Такое изменение отражается на стропильной системе ломаной крыши. Она становиться более сложной, появляются нижние и верхние стропила, а кровля характеризуются следующими параметрами:
Все эти изменения нужны для того, чтобы сделать площадь чердака максимальной. Получившееся пространство используется обычно для оборудования мансарды, отчего такая конструкция получила название мансардной крыши. Распространенный в частном домостроении дом с ломаной крышей и верандой считается наиболее удобным для проживания; крыша в таких постройках снабжается следующими дополнительными элементами:
Ломаная крыша: достоинства и недостатки
Прежде, чем сделать выбор в пользу данной кровли, стоит познакомиться с ее плюсами и минусами. К достоинствам относятся следующие качества:
К негативным сторонам ломаной кровли относятся следующие факты:
6 типов ломаных мансардных крыш
В загородном домостроении для обустройства мансарды используется несколько вариантов ломаных систем, в число которых входит:
Мансарда под ломаной крышей: выгодно или нет
На первый взгляд, устройство мансардного этажа под ломаной кровлей — выгодное предприятие, поскольку можно сэкономить на возведении стен и одновременно получить дополнительную площадь. Это утверждение является верным наполовину; сэкономленные средства будут потрачены на другие составляющие, в число которых входит:
Видео описание
О доме с мансардой и балконом в следующем видео:
Может показаться, что строительство ломаной мансардной крыши — не настолько дешевый вариант, как виделось вначале. Однако реальная экономия все же существует и выглядит следующим образом:
Видео описание
О мансардных окнах в следующем видео:
Нюансы расчета мансардной кровли
Расчет крыши решает несколько задач:
Порядок расчета ломаной кровли выглядит следующим образом:
В интернете предлагается онлайн калькулятор расчета стропильной системы ломаной крыши. Как правило, он позволяет рассчитать углы наклона скатов, параметры обрешетки, допустимую нагрузку и нужное количество кровельного материала. Результат основывается на следующих параметрах:
Онлайн калькулятор кровли
Чтобы узнать примерную стоимость мансардной кровли, воспользуйтесь следующим калькулятором:
Видео описание
О расчете вальмовой крыши с эркером в следующем видео:
Онлайн калькулятор позволяет получить приблизительные значения и становится практически бесполезным, если кровля имеет более сложную геометрию и дополнительные детали (люки, окна). Самостоятельно сделать правильный расчет конструкции и не избежать ошибок практически невозможно, несмотря на многочисленные заверения в обратном, рассыпанные по строительным сайтам.
Создать точный чертеж с подробным описанием всех узлов и соединений способен только человек с инженерным образованием и навыками работы, но не у каждого есть знакомый, которому можно доверить такое ответственное задание. Наиболее практичным решением представляется обращение в профильную строительную организацию, предлагающую немало дополнительных преимуществ:
Заключение
Ломаные крыши имеют впечатляющие габариты и сложное внутреннее строение, однако выгодно отличаются от других крыш тем, что монтаж происходит по модульной схеме. Большая часть составляющих стропильной системы собирается на земле и поднимается наверх в том порядке, в каком они будут расположены. Тяжёлая строительная техника для такой работы не нужна. Достоинства ломаной мансардной крыши лежат на поверхности — ваш дом получает не только крышу, но и дополнительную жилую площадь. Грамотно обустроенная, она будет пригодна для круглогодичной эксплуатации.
Самостоятельное возведение ломаной крыши
Возведение крыш мансардного типа является эффективным решением для рационального и изящного расширения жилой площади. Строительство ломаной крыши экономически выгодное и обоснованное предприятие на сегодняшний день, позволяющее застройщику получить почти «даром» драгоценные жилые метры.
Достоинства и недостатки ломаной крыши
Перед тем как построить ломаную крышу своими руками, давайте выясним ее основные преимущества и недостатки.
Отсюда следует, если правильно сделать ломаную кровлю, то многих недостатков можно избежать и ее выгодность становится очевидной.
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:
Схемы стропильных систем ломаной крыши
Главным отличием ломаных крыш является то, что в них может использоваться только два вида стропил. Либо только наслонные стропила, которые устанавливают на всех скатах, либо на нижних скатах применяют наслонные стропила, а на верхних висячие.
Перед тем, как сделать ломаную крышу, необходимо определится с углами наклонов нижнего и верхнего скатов крыши. Оптимальный угол ломаной крыши для нижних скатов составляет 60-70°, а для верхних 15-30°.
Различают три основные схемы:
Монтаж ломаной крыши
Стропильная система ломаной крыши представляет собой модульную конструкцию, в которой наслонные стропила выполняют функцию нижних скатов крыши, а верхние скаты крыш могут быть выполнены из висячих или наслонных стропил.
Перед тем, как сделать ломаную крышу своими руками, необходимо деревянные элементы стропильной фермы обработать специальными растворами антипиренов и антисептиков!
Для элементов стропильной системы выбирают древесину из хвойных пород деревьев с влажностью 18-22%.
Как строить ломаную крышу, поэтапная инструкция:
В конце данной статьи рекомендуем ознакомиться с материалом строительство ломаной крыши: видео о том, как правильно это сделать.
Утепление, гидро- и пароизоляция ломаной крыши
После того, как собран каркас, приступают к обустройству кровельного пирога. Вначале крепят пароизоляционный материал. Он необходим для предотвращения проникновения пара в теплоизоляционный слой. Потом происходит укладка теплоизоляции. В качестве материала чаще всего применяют базальтовый утеплитель. К прокладке тепловой изоляции предъявляют особые требования. Она может состоять из нескольких слоев, которые укладываются внахлест для предотвращения возможных «мостиков» холода.
Отнеситесь к прокладке утеплителя ответственно! Некачественно выполненная теплоизоляция может привести к тепловым «пробоям», что негативно скажется на комфортном проживании в мансардном помещении.
Сверху утеплителя прокладывается гидроизоляционная дышащая мембрана. Она позволяет пропускать пары из утеплителя, одновременно удерживая водяной столб.
Не менее важным моментом является вентилирование подкровельного пространства от свеса кровли до конька. Образующийся конденсат, от перепадов наружных и внутренних температур, необходимо удалять путем естественного продуха и высушивания. В сложных кровлях с множеством изломов и ендов легко допустить ошибку и сделать недостаточный продух. Как следствие, возможно локальное скопление конденсата в слабо вентилируемых местах и появление течи.
Последним этапом является установка покрытия кровли. Ее обустройство и монтаж зависит от типа кровельного покрытия.
Как построить ломаную крышу своими руками: видео о том, как это сделать правильно.
Из этого материала вы узнали о том, как правильно сделать ломаную крышу. Соблюдая данные рекомендации и порядок монтажа можно избежать грубых ошибок и соорудить красивую и практичную кровлю.
Стропильная система ломаной крыши: нюансы расчетов и проектирования + примеры строительства
Популярность ломаных крыш обусловлена экономичностью строительства и возможностью рационально применить чердачное пространство. Именно они используются для организации утепленных и неутепленных мансард. Технология сооружения кровельных конструкций с переменным углом наклона скатов отличается от традиционной двухскатной схемы.
Потому желающим обзавестись мансардным этажом и успешно проявить себя на поприще кровельщика необходимо знать, как устроена стропильная система ломаной крыши и каким образом вычисляются размеры материалов для ее сооружения.
Содержание
Расчет ломанной стропильной системы
Самый яркий и выразительный представитель класса ломаных крыш – пятиугольная конструкция с явной разницей в углах наклона скатов. Даже не углубляясь в специфику ее сооружения, можно понять, что устроена она из двух водруженных друг на дружку ярусов. В нижнем солидном ярусе располагается мансарда, подарившая второе название ломаным крышам. Менее объемный ярус-верхушка, венчающий нижнюю часть, определяет форму конструкции в районе конька.
Кратко о специфике стропильной конструкции
Стропильный каркас для обеих частей мансардной крыши сооружают по правилам, которые диктует обычная технология строительства скатных крыш. Нижнюю часть каркаса ломаной крыши строят путем установки наслонных стропильных ног. В устройстве верхней части могут использоваться как наслонные, так и висячие стропилины. Низ наслонных стропилин имеет право опираться на мауэрлат или на балки перекрытия. Опорой для верха чаще всего служит деревянная рама, одновременно играющая роль каркаса одной из стенок мансарды. В устройстве верхнего яруса ориентируются в основном на удобство работы для исполнителя.
По традиции угол наклона скатов нижней части ломаной крыши значительно круче, чем верхней. Они-то и создают излом – наглядный показатель применения ломаной технологии в строительстве крыши. Однако крутизна верхней и нижней частей скатов может быть равной, из-за чего ломаная конструкция будет выглядеть, как обычная двускатная. Но стоят ее стандартным для ломаных крыш методом, потому что каркас нижнего яруса обязан обеспечить возможность организации эксплуатируемого пространства. Т.е. стропильная система должна обладать необходимыми элементами с заданной несущей способностью для устройства стен и потолка утепленной или холодной мансарды.
Виды нагрузок и их совокупность
Мудреные формулы, согласно которым производится расчет стропильной системы ломаной крыши проектировщиками строительных предприятий, мы приводить не будем. Строители их знают и без нас. Тем, кто решил соорудить одну-две крыши на загородном участке, столь фундаментальные сведения вовсе не нужны. В интернете предостаточно программ, совершающих за пару секунд сложные математические операции по вычислению сечения стропил, опор и балок. Лучше разберем, какие данные потребуются для ввода в программу, а также какие виды нагрузок на перекрытие, стропила верхнего и нижнего яруса следует учесть.
Саму программу качайте здесь — по этой ссылке (для работы нужен только Excel). Дальше мы будем приводить примеры работы конкретно с ней.
Зачем нужны пределы
На каждый элемент стропильной системы ломаной крыши будут действовать различные виды нагрузок. Сумма нагрузок не должна приводить к деформациям и повреждениям, требующим обязательного ремонта. Несущие конструкции по правилам рассчитываются с учетом двух предельных значений, это:
По обоим видам указанных предельных состояний проектировщиками производятся вычисления. Самостоятельному кровельщику эти тонкости не слишком нужны. В имеющихся в интернете расчетных программах с заложенными в них формулами уже учтены пределы. Они введены в расчетный алгоритм в виде сигнальных значений типа:
Обращаясь к автоматической вычислительной помощи, на подобные значения необходимо обращать пристальное внимание. Это предельный минимум, указывающий на то, что реальные проектные значения должны быть больше.
В списке нагрузок, действующих на кровлю, значатся вес зимних осадков, сила ветра, собственная масса, вес мебели и людей, эксплуатирующих мансарду. Нагрузки могут действовать одновременно, поочередно или в любом сочетании типа снег + мебель + человек; снег + ветер и т.д. Расчеты проводят по максимуму в стремлении предусмотреть вероятность воздействия наибольшей нагрузки.
Как определить вес снегового покрова
Для определения веса снегового покрова особых познаний не нужно. Выполняется оно путем выяснения принадлежности площадки строительства к конкретному «снежному региону». Нашли на карте регион с присвоенной ему цифрой, затем посмотрели в табличке, сколько снега будет давить на горизонтальную поверхность.
Для стропилин верхнего и нижнего яруса ломаной крыши показатели веса снега будут различными. Скаты ломаной крыши в большинстве случаев неравнозначны по углу наклона. У твердых осадков больше возможности задержаться и полежать на близкой к пологой верхушке, чем на крутых скатах нижней части. Следует учесть, что на скатах крутизной до 30º вес снега принимают равным единице среднестатистического значения, принятого в регионе на основании многолетних наблюдений метеослужбы. Считается, что на скатах крутизной 60º и более снег не задерживается совсем, т.е. равен нулю. Значение веса снега в интервале между указанными наклонами находят методом интерполяции. Например, если угол наклона 45º, то табличный показатель следует умножать на коэффициент 0,5, для 50º на 0,33 и т.д.
Как найти ветровую нагрузку
Ветровая нагрузка нужна для расчетов устойчивости стропильной системы. Для ее определения опять же используем карту районирования, но уже составленную по значениям давления ветра. Этот показатель необходим для стропильных ног обоих ярусов крыши, потому что пологую часть порывистый ветер способен сорвать и унести, а крутую банально опрокинуть. Определенные по карте сведения о силе ветра корректируют посредством умножения на коэффициент, разработанный для разных типов местности.
В регионах с высокой ветровой нагрузкой увеличивается частота крепления стропильных ног к стенам, т.е. они крепятся проволочными скрутками чаще, чем через одну. Для устойчивости увеличивается количество ветровых связей – подкосов, опор, досок или реек, прибитых к трем и более стропилинам. Их вес необходимо учитывать при расчете общего веса кровельной конструкции.
Нагрузка от массы кровли
Вес кровли – сборная характеристика с индивидуальными параметрами. По сути, это масса кровельного пирога конкретной утепленной или холодной конструкции с определенным видом покрытия и устроенной специально под покрытие сплошной либо разреженной обрешеткой. Рассчитывается она на метр кровельной площади.
Усредненные значения веса покрытий можно найти по табличке. Нужно учесть, что при использовании рельефных кровельных материалов вес снегового покрова следует увеличить на 10%. К примеру, если производится монтаж шифера или профнастила с крупной волной, следует помнить, что снеговой покров в углублениях может скапливаться и долго лежать.
Вес обрешетки зависит от вида покрытия. Устройство мягкой кровли требует сплошного настила из доски, листов влагостойкой фанеры или плит ОСП. Профилированную жесть, шифер, глиняную черепицу монтируют на установленные с определенным шагом бруски. Вес обрешетки увеличится за счет установки диагональных ветровых связей в регионах с высокой ветровой нагрузкой. Массу утепления и самой стропильной системы с подкосами, опорами, прогонами и прочими элементами также рассчитывают в индивидуальном порядке.
Для предварительных расчетов есть ориентировочные усредненные показатели:
Вычисленные с помощью программ показания не слишком сильно должны отличаться от приведенных цифр. Для утепленных мансард список нагрузок следует пополнить весом обшивки. В случае применения утеплителя с коэффициентом теплопроводности мало отличающимся от 0, 04 Вт/м×°С, его массой разрешается пренебречь.
Мы показали, где и как найти значения для ввода в расчетные системы. Все остальные сведения для математического определения сечения стропильных ног, балок, опор вводятся согласно проектным данным. В случае если расчетная система предупреждает о том, что «условие не выполнено» или не обеспечена несущая способность, размеры элементов следует увеличить.
Сооружение ломаной стропильной системы
Перед тем, как приступить к устройству стропильной системы для будущей ломаной крыши, надо сделать проект и произвести расчеты элементов конструкции. Будем считать, что этап проектирования пройден.
Рассмотрим один из типичных примеров сооружения мансарды с двумя ярусами наслонных стропилин, водруженными над кирпичной коробкой. Крепить стропильную систему будем к мауэрлату – деревянной раме из бруса 150×200мм, уложенной заподлицо с внутренним периметром стен. Вдоль наружного края коробки уложен ряд кирпичей, маскирующих мауэрлат и снимающий часть распорной нагрузки. Верхняя плоскость мауэрлата должна быть выше кирпичной обвязки на 2-3 см.
Установка балок перекрытия
Сооружение перекрытия начинаем с установки крайних балок, выносá которых определяют ширину карнизных свесов. Далее по натянутой между крайними балками шнурке устанавливаем промежуточные элементы с шагом, равным расстоянию между стропильными ногами. Для утепленных крыш шаг рекомендовано сделать равным ширине плиты теплоизоляции, чтобы утеплитель плотной сидел в предназначенном для него межстропильном пространстве. Для неутепленных конструкций шаг рассчитывается так, чтобы поместилось цельное количество стропильных ферм с одинаковыми расстояниями между ними.
Размер бруса для сооружения перекрытия 100×200мм. При укладке балок выравниваем их верхнюю плоскость, если не получается выставить в строго горизонт. Выравнивание производим путем подтески мауэрлата или подкладки щепы под балку. После крепления балок к мауэрлату крепим к их торцу короткий брус, так, чтобы они сформировали плоскость для торцовых карнизных свесов. Шаг между короткими балками не имеет значения, может быть 1м или около того.
Строительство стенок мансарды
Отмечаем на устроенном перекрытии линии расположения ряда опор для стропильных ног нижнего яруса. Одновременно с опорной функцией они играют роль каркаса для стенок мансарды.
Действуем следующим образом:
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:
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:
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.
Видео подборка для самостоятельных строителей
Желающим наглядно представить процесс сооружения ломаной крыши в помощь три ролика с пошаговым производством работ:
Рассмотреть в рамках одной статьи все варианты сооружения стропильных конструкций для ломаных крыш невозможно. Различаются типы кровли, архитектурные параметры, регионы. Есть немало нюансов, применяемых в конкретных условиях строительства. Однако приведенные нами примеры отлично демонстрируют общий технологический принцип. Эти сведения о правилах расчета и схемах строительства должны помочь и домашним мастерам, и хозяевам, контролирующим работу наемной бригады. Ваши вопросы, если таковые будут, оставляйте в комментариях.
