Как сделать ломаную крышу

Пошаговая инструкция по строительству ломаной мансардной крыши своими руками

После вхождения в моду лофтов, то есть, по сути, переоборудованных под жилье чердаков, ломаные крыши стали чрезвычайно популярными. Это своего рода вариация на тему двускатной крыши, но несколько более сложной геометрии. Благодаря обустройству ломаной крыши в своем доме, появляется возможность увеличить полезный жилой объем мансарды — значительно приподнять потолок в крайних точках ската. Кроме того, как считают многие, такая крыша смотрится более необычно и значительно эффектнее, чем простая двускатная.

Строительство ломаной крыши несколько сложнее, чем двускатной, но проще, чем любой четырехскатной — вальмовой, полувальмовой, шатровой, а также других с более экзотичной геометрией. Однако перед тем как приступить к изучению данной темы, рекомендуется ознакомиться с основными терминами и понятиями и узнать, как возводить более простые варианты крыш — односкатную и двускатную.

Ломаная крыша: с чего начать

В строительстве без планирования не строится даже собачья будка, так что нулевым шагом в возведении ломаной крыши станет построение чертежа. Его можно выполнить на компьютере или вручную. Для начала строим фронтальную проекцию стопы (стопа вкратце — основа дома без крыши) нашего дома. Теперь, также соблюдая пропорции, строим на чертеже такую крышу, какая нам нравится. Не забываем при этом, что под ней будет находиться мансарда, так что нужно продумать высоту потолков в ней. Так мы получим ориентировочную высоту крыши, градус ската и другие параметры.

На предложенном плане излом располагается на высоте 3,1 метра, что, собственно, будет (условно, без учета подкровельного пирога) чистовой высотой потолка в мансарде. Если отделка будет выполняться гипсокартоном, то в итоге в мансардном этаже потолок будет около 2,5 метров — весьма неплохо. Наружные углы скатов с горизонтом составляют: конькового — 30°, боковых — 60°. Кстати, если угол ската составляет 60° и более, то при расчетах снеговая нагрузка может не учитываться — снег на ней удерживаться не будет. Ваш собственный чертеж может иметь и другие параметры.

Расчет составляющих стропильной системы

Чтобы наша крыша не рухнула под собственным весом и весом «кровельного пирога», нужно точно подобрать сечения брусьев и досок стропильной системы, а также произвести расчет их максимальной прочности. Для этого нужно воспользоваться специальной программой «Расчет стропил и балок перекрытия».

Чтобы рассчитать сечение балок боковых скатов, нужно открыть закладку (они внизу окна) «Строп.1». Далее устанавливаем подходящее сечение и вносим из плана нашего дома показатель вертикальной силы реакции (на рисунке в программе это красная стрелка, направленная вверх) в самой верхней точке стропила. Назовем этот показатель Q1 кг.

Чтобы рассчитать сечение стропил для конькового ската, переходим во вкладку «Арка». В программе вносим значение Lс нашего плана (окошечко для проставления параметра находится на рисунке). Также проставляем в программе значение h0 (окошко для вставки находится на рисунке в программе). Теперь выбираем нужное сечение стропил, заносим с плана показатель вертикальной силы реакции Qкг, однако уже для нижней точки стропила.

Осталось только просуммировать Q1 кг и Qкг, чтобы получить сосредоточенную нагрузку N, передающуюся через балки стоек на балки перекрытия. Именно этот параметр мы будем использовать, чтобы подобрать сечения досок и балок нашей стропильной системы.

Строительство ломаной крыши

Теперь, когда мы определили все необходимые габариты и нагрузки, можно переходить к конкретным действиям — строительству ломаной крыши. Чтобы не усложнять пояснение формулами, используем для примера типовую «коробку» дачного домика габаритами 8×8 метров. Итак, приступим.

Кладем мауэрлат (брусья вдоль несущих стен, в нашем случае — по всему периметру) и поверх него — балки перекрытия. Один из вариантов крепления мауэрлат — скобой к деревянной пробке, вмонтированной в стену выше перекрытия. При укладке бруса мауэрлата нужно не забывать про гидроизоляцию. Она должна защищать древесину во всех местах, где та касается стены (снизу и сбоку со стороны наружной стены). Сечение балок перекрытия в данном случае составляет 10×20 см — этого будет достаточно.

Выставляем вертикальные стойки. Они будут располагаться под изломами нашей ломаной крыши. Сначала выставляются угловые (крайние), для которых мы будем использовать брус 10×15 см, затем — промежуточные из бруса 5×15 см с максимальным шагом 3 метра. Для того, чтобы соблюсти четкую линию выставления стоек, между угловыми рекомендуется натянуть шнурок или использовать лазерный уровень.

Стойки, и угловые, и промежуточные, крепятся временными распорками. На иллюстрации такими распорками поддерживается только правая угловая стойка. Чтобы определить высоту стоек, нужно к расчетной чистовой высоте потолков мансарды (естественно, в месте установки стоек) прибавить 10 см.

Здесь необходимо сделать небольшую ремарку: нередко бывает, что уложив мауэрлат, мы не получаем прямоугольник или квадрат с углами четко 90°. Особенно часто такое встречается в старых домах, которые «повело» от времени или при строительстве которых были допущены ошибки. Это не является проблемой, так что волноваться не стоит. Между тем, чтобы впоследствии не мучиться с установкой остальной системы нашей крыши, стойки нужно постараться выставить так, чтобы они образовали четкий прямоугольник. В противном случае дальше начнутся проблемы со стропильной системой, и, как говорят, пошло-поехало.

Поверх стоек укладываются прогоны (брусья, связывающие все стойки с одной стороны в единую систему, которые будут также служить опорой будущей конструкции), для которых мы будем использовать брусья 5×15 см и ставим недостающие стойки (то есть на каждой балке перекрытия). Для стоек также используем брус 5×15 см. Для этих стоек распорки уже не потребуются. Они не являются несущими, а представляют собой каркас стен нашей будущей мансарды.

Поверх брусьев прогонов перпендикулярно им и параллельно стойкам кладем доски затяжек. Крепить доски удобнее всего кровельным уголком. Исходя из предложенного в начале статьи плана, длина затяжек составляет 5,5 метров. Сечение рассчитывалось в специальной программе исходя из параметров «Нагр.(норм.)»=«Нагр.(расч.)»=150 кг/м². Для затяжек эксплуатационная нагрузка отсутствует.

Как показывают расчеты в этой программе, если ширина досок равна 5 см, то высота должна составлять не менее 21 сантиметра. Однако доски таких габаритов встречаются не часто, потому для дальнейших расчетов в данной статье принято, что используются затяжки 5×20 см. Чтобы исключить прогиб, в дальнейшем будет предложена инструкция по установке подвесок. Это не вполне правильно, поскольку даст незначительную, но все же дополнительную нагрузку на стропила в углах скатов. Чтобы компенсировать эту дополнительную нагрузку, габариты стропил, полученные в программе, будут несколько увеличены: вместо 5×15 см будут использоваться стропила сечением 5×20 см.

Устанавливая доски затяжек, под каждую где-то посредине длины устанавливаем временную подпорку. Это позволяет снизить степень провисания. Можно использовать подпорки 2,5×15 см (на иллюстрации можно видеть подпорку только под одну затяжку). Они необходимы, чтобы во время монтажа стропил можно было не бояться, что одно из брусьев подломится, а также для исключения провисания.

Поверх затяжек кладем доску 2,5×15, которая стянет их и сделает всю конструкцию более устойчивой. Важно: эту доску нельзя устанавливать точно по центру — она будет мешать дальнейшему монтажу. Достаточно будет отступить от центральной оси около 20 см вправо или влево.

Теперь ставим брусья боковых стропил, как это показано на иллюстрации. Не забываем, что, несмотря на все наши старания, геометрия основания кровли могла получиться отнюдь не идеальной. Потому сначала делаем шаблон по торцевому брусу. Затем на всех последующих стропильных брусьях делаем только верхний запил. После этого прикладываем стропило в нужное нам место и только тогда уже окончательно запиливаем его внизу. Только после этого крепим стропило.

Если длины бруса не хватает, его можно нарастить, но под место стыка нужно непременно поставить дополнительную стойку.

Теперь можно монтировать заглушки для утеплительного материала, как это показано на иллюстрации.

Далее можно ставить стропила верхнего конькового ската. Изготавливаем временную стойку: берем доску 2,5×15 и ставим ее точно перпендикулярно на крайней затяжке, как это сделано на иллюстрации. Правый (или левый) край доски должен быть выровнен точно по центральной оси. Теперь берем такого же сечения доску, прикладываем ее к нашей центральной стойке и карандашом делаем отметки, где будут находиться верхний и нижний запилы — мы получили шаблон.

По этой матрице делаем два стропила и устанавливаем их противоположно друг другу на торце. Сразу же закрепляем эту пару подкосом для устойчивости. Чаще всего данная работа выполняется втроем. Коньковый брус не потребуется.

Теперь можно аналогичным образом установить все стропила. На крышу такой же длины, как в примере, то есть, 8 метров, хватит 4-х подкосов, 2 с уклоном в одну сторону, 2 — в противоположную. Чтобы остальные пары стропил не покосились, их скрепляют доской 2,5×15 см, как это показано на иллюстрации, то есть, для каждой пары делается своя стойка.

Как мы и планировали, чтобы исключить провисание досок-затяжек после того, как мы удалим из-под них временные подпорки, будем устанавливать подвески, для чего используем доску 2,5×15 см. Делается это так, как показано на иллюстрации. Теперь должно стать очевидным, зачем поперечная доска, скреплявшая затяжки, не выкладывалась точно посредине — она бы очень мешала процессу.

Пришло время изготовить каркас фронтонов и обшить его снаружи деревом или другим выбранным материалом.

Далее последовательность действий такая: установка карнизов, сооружение обрешетки, обвязка обрешетки, создание фронтонных свесов и отливов. В других статьях эти этапы описаны более подробно.

Теперь нашу крышу можно считать практически готовой, пора переходить к сооружению «кровельного пирога», но это будет рассмотрено в другой статье.

Как построить ломаную крышу своими руками – простые инструкции для самостоятельного выполнения

Заготовка стропильной системы, для мансарды, которая будет использоваться в качестве одного основного этажа

Здравствуйте. В этот раз расскажу о том, как делать ломаную крышу на загородном доме. Тема будет интересна тем читателями, которые планируют строительство кровли для сооружения мансарды в чердачном помещении. По итогам ознакомления с предложенным материалом вы будете иметь общее представление о том, как выполняется расчёт кровельной системы, и какова технология монтажа.

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;

1. 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.;

1. Переворачиваем собранную конструкцию и загибаем острые концы гвоздей.

• Аналогичным образом подготавливаем 7 таких брусьев по количеству балок 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;

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

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

• 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;

• 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;

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

• 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;

• 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;

• 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;

• 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;

• 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;

• Таким образом обшиваем вагонкой весь фронтон;

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

• 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;

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

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

• 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.

Заключение

Теперь вы знаете о том, как строить ломаную крышу на загородном доме и на других малоэтажных объектах. Остались какие-либо вопросы, требующие пояснений? Задавайте их в комментариях – своевременный ответ гарантирую. Кстати, посмотрите видео в этой статье – уверен, вам будет интересно.

Как сделать ломаную крышу

Расценки на монтаж всегда по карману нашим клиентам. Они полностью уверены, что здесь их не обманут и посоветуют правильное решение. Доверие – вот залог успеха нашей компании! А качественные материалы от известных производителей и умелые руки наших профессионалов не оставляют ни единого сомнения, что монтаж будет выполнен в срок!

Еще один плюс – при заключении договора вы получаете смету, в которой учтены цены на кровельные работы и материалы, а также стоимость доставки по Москве и Московской области с точностью до рубля!

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:

• Предельная прочность – состояние, превышение которого приводит к разрушению строительной конструкции, к потере выносливости или устойчивости.
• Предельная деформация – состояние, превышение которого приводит к недопустимым прогибам, в результате которых не только изменяется геометрия сооружения, но нарушаются узловые сочленения.

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:

• Н_{тр. прочность} – размер элемента стропильной системы, уменьшение которого приведет к состоянию потери прочности.
• Н _{тр. прогиб} – размер элемента, уменьшение которого повлечет угрожающую деформацию.

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:

• вес деревянной обрешетки от 10 до 12 кг/м²;
• вес наслонных стропильных ног с прогоном от 5 до 10 кг/м²;
• вес висячих ног стропильной фермы от 10 до 15 кг/м².

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:

• 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.

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.