Возведение стропильной системы ломаной мансардной крыши

Ломаные, или мансардные, крыши отличаются достаточно сложной конструкцией, но тем не менее пользуются большой популярностью у домовладельцев. Основная причина, из-за которой возводят такие кровли – максимальное использование подкровельного пространства. Вместительное чердачное помещение и оригинальный внешний вид – безусловные преимущества, которыми стоит воспользоваться.

Из каких частей состоит ломаная мансарда?

Первый этап строительства крыши — это проектирование и расчет; независимо от того, заказывается ли проект в специальной организации или планируется сделать чертеж конструкции самостоятельно, в первую очередь необходимо разобраться в том, из каких основных частей состоит ломаная мансарда.

В сущности, ломаная крыша — это жилой чердак, достаточно хорошо утепленный и защищенный от влаги и шума, чтобы в нем было комфортно обитать. Поэтому и по конструкции она незначительно отличается от обыкновенной двускатной крыши.

Из каких частей состоит ломаная мансарда?

Выделяются следующие основные элементы ломаной крыши:

  • вертикальные стойки ;
  • затяжки — горизонтальные балки;
  • стропила — ребра жесткости, являющиеся скелетом всей конструкции;
  • подкосы — диагональные балки, поддерживающие стропила;
  • мауэрлат — деревянные балки со специальным крепежом, соединяющие конструкцию со стенами дома;
  • коньковый прогон — совокупность верхних элементов стропильной системы;
  • бабки — крепления, обеспечивающие жесткость висячих стропил;
  • схватки — горизонтальные распорки, снимающие часть нагрузки со стропил;
  • обрешетка — каркас для крепления кровельного материала и изоляции;
  • кровля — может делаться из керамочерепицы, разных видов шифера, профлиста и множества других материалов;
  • тепло-, гидро- и шумоизоляция.

Таким образом, вся конструкция состоит из набора прямоугольных треугольников. Между собой их соединяют деревянными балками. Все описанные элементы легко найти на чертеже ломаной мансарды.

Из каких частей состоит ломаная мансарда?

Виды двухскатной крыши

Монтаж стропильной системы двускатной крыши зависит, прежде всего, от ее конструкции.

Выделяют несколько вариантов двухскатных крыш (типы, виды):

1. Простая двускатная крыша — симметричная

Простая двускатная крыша — симметричнаяНаиболее распространенный в силу простоты и надежности вариант устройства крыши. Благодаря симметрии достигается равномерное распределение нагрузок на несущие стены и мауэрлат. Вид и толщина утеплителя не оказывают влияния на выбор материала.

Сечение бруса дает возможность обеспечить запас несущей способности. Отсутствует вероятность пригибания стропил. Подпорки и распорки можно ставить практически в любом месте.

Явный недостаток – невозможность обустройства полноценного мансардного этажа. Из-за острых углов появляются «глухие» зоны, которые непригодны для использования.

2. Простая асимметричная двускатная крыша

Простая асимметричная двускатная крышаУстройство одного угла более 45° приводит к снижению величины неиспользуемой площади. Появляется возможность сделать жилые комнаты под крышей. В тоже время увеличиваются требования к расчету, т.к. нагрузка на стены и фундамент будет распределятся неравномерно.

3. Ломаная двускатная крыша, с наружным и/или внутренним изломом

Ломаная двускатная крыша, с наружным и/или внутренним изломомТакая конструкция крыши позволяет обустроить полноценный второй этаж под крышей.

Естественно, простая двускатная стропильная крыша отличается от ломаной, не только визуально. Главная трудность таиться в сложности расчетов.

Особенности каркаса

Стропильная система вальмовой крыши состоит из двух групп деталей – это основные элементы каркаса и усиливающие детали.

Основные элементы

К основным элементам каркаса относятся диагональные стропила, являющиеся пограничными рёбрами вальмового ската. Его особенностью являются нарожники – коротыши, исполняющие роль стропил разной длины.

Несущим основанием опорного каркаса вальмовой крыши является мауэрлат – деревянные прогоны, закреплённые на горизонтальной поверхности наружных стен дома.

Особенности каркаса

Также к основным конструктивным деталям относятся рядовые стропила и нарожники, заполняющие трапециевидное пространство каркаса.

Усиливающие детали

Дополнительные элементы опорного каркаса вальмовой крыши предназначены для усиления несущих балок и равномерного распределения нагрузки, как на внешние, так и на внутренние стены дома. К таким деталям относятся стойки, подкосы, шпренгели, черепные бруски, металлические уголки и накладки. Усиливающими деталями могут быть подшивные доски, закреплённые в критических зонах по нагрузке несущих балок.

Что можно считать мансардной крышей

Мансарда представляет собой оборудованное под крышей дома жилое или просто полезное пространство. Устройство большинства помещений такого типа требует наличия двускатной крыши, односкатные существенно усложняют задачу, поскольку необходимо обеспечить высоту размером с человеческий рост. Это минимальное требование, для комфортного размещения высота мансарды должна быть не менее 212 см.

Читайте также:  Как правильно накрыть крышу шифером своими руками

Преимущества и недостатки мансарды

Основное достоинство мансард заключается в том, что новое помещение обустраивается вместо бесполезного чердака. Владелец получает одну или несколько комнат, по площади практически равных полноценному этажу. Прочие положительные моменты от включения в проект дома мансардного этажа можно выразить следующими факторами:

  1. Экономическая выгода — в сравнении с полноценным вторым этажом, строительство мансардного пространства обходится дешевле, поскольку сокращается объём работ и требуемое количество материалов.
  2. Минимальные сроки реализации — проект мансардного этажа требует меньше времени на воплощение в жизнь.
  3. Возможность возведения после постройки основной части дома. Если первый этаж построен и оборудован, то жильцы вполне могут разместиться там параллельно со строительством мансарды.
  4. Уменьшение теплопотери — дополнительное пространство тщательно утепляется, чем способствует дополнительной теплоизоляции всего строения.

Как и любое конструктивное решение, проекты мансард имеют и отрицательные стороны:

  1. Конструкция требует обязательной гидро- и теплоизоляции, поэтому в итоговую стоимость войдёт цена изоляционных материалов и работы по их установке.
  2. Дополнительные затраты возникают также в связи с необходимостью монтажа специализированных мансардных окон, которые имеют нестандартную форму и размеры.
  3. Обязательное требование к чертёжным планам мансарды — наличие вентиляционной системы в каждой оборудованной под скатами кровли комнате.

Какие бывают мансарды

По типу помещения, которое можно организовать под крышей, различают следующие типы мансард:

  1. Душевая — изолированная часть дома создаёт оптимальные условия для организации просторной ванной комнаты с одним или несколькими душами, джакузи или даже бассейном.
  2. Бильярдная — мансардный этаж оптимально подходит для установки бильярдного стола.
  3. Гостиная — просторная комната без перегородок отлично подходит для приёма гостей.
  4. Детская — кто из членов семьи охотнее всего поселится под самой крышей, если не дети.
  5. Спальня — низкие и скошенные потолки не создают помех для комфортного сна.
  6. Кабинет — уединённое место под крышей способствует продуктивной и
  7. Гардеробная — практичное решение, позволяющее освободить остальные комнаты от полок и шкафов.
  8. Кинотеатр — отдельная комната для просмотра фильмов в приятной компании, просто мечта.

Как посчитать площадь мансардного этажа?

Расчет площади крыши

Расчет площади мансард

Расчет площади и геометрия помещений мансарды определяют соотношение дополнительной площади к нижележащему этажу здания и выявляют оценку интенсивности использования эксплуатируемого пространства мансарды.

Расчет должен обеспечивать адекватное измерение площади по отношению к реальной эксплуатируемой — под наклонными стенами.

При определении площади помещений мансардного этажа учитывается площадь этого помещения с высотой узкой части наклонного потолка 1.5 метра при наклоне 30 градусов к горизонту, 1.1 метра — при наклоне 45 градусов и 0.5 метра при наклоне 60 и более градусов к горизонту.

Как правильно определить площадь мансарды ?

Для интенсивного использования мансардного этажа можно теоретически неиспользуемые площади дополнительно включить в общую площадь помещений с коэффициентом 0.7, к примеру, разместив там оборудование, не требующее нормируемой высоты.

Допускается в жилых помещениях и кухне, расположенных в мансардном этаже, иметь меньшую высоту относительно нормируемой на площади, не превышающей 50 процентов от общей. Указанная нормируемая высота жилых помещений и кухонь должна быть не менее 2.5 метра.

Геометрия нежилых помещений должна соответствовать тем же требованиям, что и жилых, — с учетом нормируемой высоты.

Расчет объема помещения следует проводить в соответствии с нормативными требованиями, согласно которым высота от уровня пола до поверхности наклонного потолка измеряется в точке ограничения размеров жилой или рабочей площади.

Если помещение не ограничивается вверху горизонтальным потолком в той части, где его высота превышает нормируемую, то объем рассчитывается как объем всего помещения, включая его часть над нормативной высотой.

Виды взаимосвязи помещений мансардного этажа со зданием требуют индивидуального подхода и имеют следующую классификацию: мансарды непосредственно примыкают к лестнично-лифтовому узлу; мансарды требуют специальных соединительных помещений-коридоров; мансарды требуют устройства специальных коммуникаций в виде лестниц или лифтов, в том числе вне здания.

Монтаж двускатной крыши

Лучше будет, если проект кровли включит в себя и подробный план работ: расположение на стене несущего устройства – мауэрлата, порядок установки стропильной системы, монтаж обрешетки, порядок укладки пирога кровли.

Крепление мауэрлата

Несущие брусья из сосны, лиственницы иди дуба чаще всего имеют стандартную длину – 6 м. Для большинства построек их нужно соединять между собой.

Наиболее надежный способ – с запилом бруса (выборки древесины) и присоединением концов друг к другу внахлест. Половинки крепятся с помощью шайб и болтов М14, М12 и таким же способом соединяются по углам.

Читайте также:  Вальмовая крыша — стропильная система

К стене крепится несколькими способами или их комбинацией:

Устройство висячих стропил

Стропильная конструкция такого типа нужна, когда в помещении под крышей не должно быть перегородок. Стропила не имеют поддержки в центре и опираются друг на друга или коньковую балку – висят.

Монтаж двускатной крыши

В качестве креплений используются пластины из металла, анкеры, гвозди или прорезные шипы. Основная нагрузка передается на распорки у основания и затяжку, высота расположения которой зависит от величины сдерживаемого усилия.

Балки, горизонтально расположенные между стропилами, осуществляют усиление и стягивание стропильных ног. Возле конька крыши устанавливают дополнительные элементы из прочного бруса – ригели. Они выполняют функцию компенсации растягивающих воздействий.

Равномерно распределить нагрузку на стены и фундамент здания помогает мауэрлат.

Чтобы поддержать длинные затяжки, в конструкцию встраивают элементы, называемые бабками. Они располагаются под самым коньком кровли.

Большие пролеты нуждаются в дополнительных подкосах и стойках, поддерживающих стропила. Конструкции собирают в арки разных форм.

Варианты крепления висячих стропил к мауэрлату

Стропильные ноги крепятся к мауэрлату рядом способов:

  1. Врубка стропил в несущий брус по заранее подготовленному шаблону.
  2. Если наклон ската больше 35°, можно использовать «двойной зуб». В месте расположения на балке крайнего упора вырезается шип. На самой балке устанавливается 2 упора, а в стропильной ноге делается отверстие.
  3. Крепление с помощью хомутов и болтов. На балке делают выемку, в которую ставится срезанная по торцу стропилина.

Независимо от способа, лучше придерживаться следующих рекомендаций:

  • глубина, на которую допустимо зарубать стропила, не должна превышать 1/3 ширины;
  • для надежного соединения в каждом узле лучше применять 2 способа крепежа;
  • не всегда допустимо использовать шаблонные варианты, бывает, что требуется подогнать отдельно каждую ногу.

Устройство наслонных стропил

Если в постройке имеются промежуточные опоры и внутренние несущие стены, то для того, чтобы сделать крышу, применяют наслонную стропильную систему. Она отличается от висячей тем, что содержит опорные стойки под коньковым брусом и стропилами (подстропильные элементы).

Конструкции могут быть как симметричными, так и несимметричными. Кроме того, существуют:

  • безраспорные системы, в которых распирающее горизонтальные усилия не передается на стены, а стропильная нога работает только на изгиб;
  • распорные системы – они содержат распор, передающий нагрузку на стены при прежних напряжениях изгиба и сжатия.

Возможно использование гибридных конструкций, объединяющих наслонные и висячие.

Монтаж обрешетки

Обрешетка бывает разреженной и сплошной, одно- и двухслойной. Выбор зависит от материала кровли.

Для изготовления сплошной обрешетки используют:

  • ДВП;
  • ДСП;
  • ОСП;
  • фанеру повышенной влагостойкости.

Разреженную делают из доски или бруса, металла.

Элементы крепятся к стропильным ногам с помощью гвоздей и саморезов. Шаг обрешетки зависит от материала покрытия и толщины доски. Для 20 мм он составляет 30 см, для 30 мм – 120 см.

Что включает в себя план стропильной системы?

Чертеж составляется при помощи специальной программы. При составлении чертежа выполняются следующие действия:

  1. Первыми наносятся модульные координационные сети, они позволяют привязать все данные по конструкции стропильной системы к капитальным стенам будущего дома.
  2. На плане прочерчиваются все каналы вентиляционной и дымовой системы, трубопроводы, которые в процессе строительства будут выходить через стропильную систему.
  3. Выполняется разработка плана будущей выбранной формы кровли. При составлении эскиза требуется учесть расположение стен.

На схеме обязательно указываются такие элементы, которые имеет кровля: ребра крыши, ендовы, коньки и прочее. Обязательно надо учитывать, какую форму примут скаты, направление и угол уклона. На чертеже указывается расположение фронтонов, слуховых окон, если они есть.

Пользуясь планом кровельной системы, строители возведут прочную и надежную конструкцию. На плане обязательно указываются параметры:

  • подстропильных балок;
  • мауэрлата;
  • стропильных ног;
  • затяжек и кобылок для крепежа ног;
  • стоек с продольными подкосами, гарантирующих пространственную жесткость всей стропильной системы (на чертеже такие элементы необходимо отображать в виде штриховой линии).

Если планируется строительство стропильной системы крыши из металла, т.е. специальных оцинкованных балок, то необходимо использовать совершенно другие программы, предназначенные для проектирования. Делать это может только специалист, в противном случае при неправильных расчетах крыша не выдержит нагрузок. Шаг стропильных ног рассчитывается с учетом строительного материала, нагрузок от утеплителя. Например, для четырехскатной крыши, которая сооружается из дерева, шаг стропил может составлять:

  1. При изготовлении стропильных ног из брусьев шаг составляет 150-180 см.
  2. При изготовлении стропильных ног из обрезной доски шаг составляет 100-120 см.

Важно, чтобы на плане отображались вентиляционные выходы труб, так как может потребоваться усиление конструкции.

В некоторых для прохождения трубы необходимо стропильную ногу распилить, а оставшиеся концы установить на специальные деревянные перемычки, которые будут находиться между располагающимися рядом ногами. Для крепежа в данном случае используется запил. Схема стропильной системы.

Читайте также:  СанПиН для ДОУ с изменениями на 2021 год

Кровельный пирог

Структура крыши с утеплением.

Кровельный пирог состоит из пароизоляционного слоя, вентиляционных зазоров, утеплителя, гидроизоляционного слоя, обрешётки, контробрешётки и кровельного покрытия.

На внутреннюю сторону стропил расстилают и крепят пароизоляционный материал. Нахлёст составляет около 15 см, стыки проклеиваются. Затем между стропилами плотно укладывают утеплитель, при необходимости в два слоя. Между утеплителем и пароизоляцией должно оставаться свободное пространство для циркуляции воздуха, не менее 40 мм.

Такой же зазор следует оставлять и между утеплителем и гидроизоляционным слоем, который настилается на наружную сторону стропил, с нахлёстом, и фиксируется степлером.

Затем на каждое стропило прибивается деревянная рейка – контробрешётка. На неё, перпендикулярно к стропилам, крепится обрешётка. Она служит основанием для финишного кровельного покрытия.

Ремонт ломаной крыши

Способ восстановления функциональности крыши зависит от характера повреждений. Рассмотрим наиболее распространённые:

Ремонт ломаной крыши
  1. Деформировались стропила. Если они были подобраны с ошибкой либо древесина оказалась меньшей сортности, может иметь место чрезмерный прогиб. В таком случае стропила нужно усилить путём установки под проблемные места подпорок.
  2. Кровельное покрытие утратило герметичность. Методика восстановления влагонепроницаемости кровельного материала зависит от его вида.

Появляющиеся в фальцевой кровле свищи можно закрывать мешковиной или стеклотканью, а затем промазывать замазкой. Для её приготовления нужно взять следующие компоненты:

Ремонт ломаной крыши
  • олифа: 2 массовых части;
  • тёртый сурик: 1 часть;
  • тёртые белила: 2 части;
  • мел: 4 части.

Также с большим успехом с целью ремонта применяют мастики на основе эпоксидной смолы.

Ремонт ломаной крыши

При обширных повреждениях устанавливаются заплаты либо осуществляется замена кровельного листа.

Если металлическая кровля была окрашена, и краска кое-где облупилась, важно это место как можно быстрее подкрасить, не дожидаясь появление очагов коррозии и их распространения на всю кровлю. Окрашивание применяют и для оцинкованных деталей, например, водосточных желобов, если на тех в результате износа цинкового покрытия появилась ржавчина

Ремонт ломаной крыши

Для покраски металлических кровель применяются специальные краски, предназначенные для наружных работ

Сегодня для ремонта прорех в кровле часто применяют кровельные мастики, которые в обиходе называют жидкой резиной. Мастика представляет собой битумно-полимерный или полимерный состав и может выпускаться как в однокомпонентном, так и в двухкомпонентном исполнении. Через некоторое время после нанесения она твердеет и действительно становится похожей на резину.

Ремонт ломаной крыши

Сроки службы различных мастик отличаются и зависят от состава:

Ремонт ломаной крыши
  • битумно-полимерные мастики «Эламаст», «Вента-У», «Гекоплен» служат 15 лет;
  • битумно-латексная «БЛЭМ-20» — 20 лет;
  • бутилкаучуковые и хлорсульфополиэтиленовые «Поликров М-120», «Поликров М-140» и «Поликров-Л» — 25 лет.

С определённой периодичностью, которая зависит от вида кровельного покрытия и сложности крыши, необходимо проводить её капитальный ремонт. Обычно он выполняется так:

Ремонт ломаной крыши
  1. Снимается кровельное покрытие, обрешётка, контробрешётка, гидроизоляционная плёнка, утеплитель и пароизоляционная плёнка.
  2. Стропила осматриваются на предмет повреждений плесенью или грибком. Если такие места имеются, их зачищают и обрабатывают антисептическими составами.
  3. При наличии в стропилах трещин или расслоений их заделывают клейкими лентами или герметиком, чтобы предотвратить поступление влаги.
  4. Поверх стропил настилается новая гидроизоляционная плёнка. Она должна плотно прилегать к стропилам, для чего используют двусторонние клейкие ленты. Затем плёнка прижимается контробрешёткой.

Клейкая лента будет держаться только на строганой древесине. Если стропила имеют шероховатую поверхность, плёнку нужно приклеивать клеем на основе полиуретана или синтетического каучука.

Ремонт ломаной крыши

По сложности ломаная крыша значительно превосходит обычную: в ней больше узлов, более сложным является и расчёт. Но овчинка стоит выделки: построив ломаную крышу, вместо низкого тесного чердака вы получите просторную, высокую мансарду, в которой можно жить с большим комфортом. Наши советы помогут не только правильно соорудить такую крышу, но и сделать срок её службы максимально долгим.

Расчет ломаной крыши

Перед началом работы предстоит провести два расчета:

  • определение количества необходимого стройматериала;
  • вычисление несущей способности конструкции.

Определить, сколько нужно материала, очень просто из-за несложной геометрии ломаной крыши. С несущей способностью разобраться не так просто. Для ее расчета необходимо учесть:

Расчет ломаной крыши
  1. массу кровли;
  2. примерную массу снега;
  3. массу обрешетки;
  4. массу паро-, гидро- и теплоизоляционных материалов;
  5. размеры крыши;
  6. углы установки скатов;
  7. шаг установки элементов стропильной системы и кровельной обрешетки;
  8. дополнительная нагрузка: масса людей и оборудования, окон, вентиляции и т. д.

На основании этих данных и при помощи специальных программ делается расчет несущей способности. В зависимости от того, какая несущая способность требуется, выбирается площадь сечения используемого в строительстве деревянного бруса. Если что-то не устраивает, проект можно подкорректировать, изменив стропильную систему, выбрав другой кровельный материал, разместив стропила пореже.

В большинстве программ конструкция ломаной крыши может быть визуализирована — на 3D модели сразу будет видно, как изменения повлияют на внешний вид мансарды.