Содержание

Пошаговая инструкция по строительству ломаной мансардной крыши своими руками
Устройство стропильной системы популярной ломаной крыши
Что такое ломаная крыша
Основные элементы системы
Выбор материалов
Технология производства работ
Освещение пространства

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.

Устройство стропильной системы популярной ломаной крыши

При строительстве кровли для мансардного помещения иногда невозможно обеспечить нормальную его высоту при одинаковом угле наклона по всему скату. В этом случае на помощь приходит ломаная крыша дома, стропильная система которой немного сложнее, чем у обычной двускатной. Перед тем как построить такую конструкцию необходимо разобраться с ее основными элементами и узлами.

Что такое ломаная крыша

Она характерна для домов при устройстве мансарды. Имеет по два ската по двум сторонам. Скат, который располагается ближе к карнизу, имеет больший угол наклона, чем тот, который ближе к коньку.
Устройство такой конструкции сложнее в технологическом плане, чем у обычной двускатной кровли, но она позволяет выиграть на высоте помещения. Вместо мансарды с наклонным потолком владелец получает полноценные комнаты. Это достигается тем, что скаты с большим углом наклона играют роль продолжения вертикальных стен, а с меньшим – потолка.

Ломанная кровля имеет по два ската с двух сторон

Основные элементы системы

Перед тем как сделать ломаную крышу, необходимо понять ее основные элементы. Конструкция состоит из:

Основные элементы ломанной крыши

наслонных стропильных ног, которые образуют более крутой скат (наслонные стропила – наклонные балки, опирающиеся по двум сторонам, снизу – на мауэрлат, а сверху – на ригель);
висячих стропильных ног, которые образуют пологий скат (распорная конструкция, опирание происходит только снизу, распор воспринимается схваткой);
мауэрлата – бруса, который укладывается по внутренней грани наружной стены и позволяет равномерно распределять нагрузку от стропил.
прогонов (ригелей), в ломаной крыше их может быть 2 или 3 (два имеются всегда, они служат верхней опорой для наслонных стропил, в некоторых случаях предусматривают третий прогон в коньке, в этом случае все наклонные балки системы становятся наслонными, висячих стропильных ног нет);
стоек под прогоны, которые послужат каркасом для продольных стен мансарды (можно устанавливать с шагом под утеплитель, что облегчит его монтаж);
системы подкосов, конструкция позволяет разгрузить стропила;
стяжки (схватки, затяжки), устройство которой предусматривается в уровне излома ската (служит для восприятия распора от висячих стропил и в качестве каркаса для потолка мансарды);
подвески (бабки), которая предусматривается при большой длине схватки и предотвращает ее провисание.

Выбор материалов

Чтобы построить надежную крышу мансарды, необходимо тщательно контролировать качество используемых материалов. Для конструктивных элементов стоит выбирать древесину первого или второго сорта. На качество также влияет время и место заготовления. Лучшим вариантом станем материал, обладающий следующими характеристиками:

Благодаря смоле хвойные деревья обладают большей устойчивостью к гниению

Происхождение – хвойные породы деревьев. За счет содержания смолы они обладают большей устойчивостью к гниению и разрушению. Одним из самых лучших строительных материалов можно назвать лиственницу, далее свои позиции занимают сосна и ель.
Место произрастания – северные регионы. Чем суровее условия роста дерева, тем медленнее оно растет. При этом годичные кольца располагаются максимально близко друг к другу, повышая прочность.
Время рубки – конец зимы, начало весны. Опять же завершение роста в зимних условиях создает более прочный материал для строительства.

Помимо качественной древесины, устройство кровли невозможно без антисептической обработки всех элементов.

При необходимости конструкция также обрабатывается антипиренами, повышающими устойчивость к огню.

Технология производства работ

Далее описана стропильная система ломаной крыши пошагово.что позволяет облегчить процесс понимания предстоящих работ. Мансардная кровля строится в следующем порядке:

Процесс строительства каркаса

Установка мауэрлата на стены. Способ закрепления зависит от материала стен. На кирпичные или бетонные брус укладывается на предварительно подготовленный слой гидроизоляции. Можно использовать толь (устаревший вариант), рубероид, линокром, гидроизол или другие битумные рулонные материалы. Крепление выполняется на заранее заложенные в стену анкера. Для деревянных домов можно рассмотреть вариант закрепления на скобы. В среднем сечение мауэрлата принимается 100х100 или 150х150 мм.
Установка прогонов и стоек под них. В зависимости от конструктивного решения здания стоки должны опираться либо на балки перекрытия, либо на несущие стены. Установка на пролет железобетонного перекрытия не допускается. Устройство зависит от применяемого утеплителя: для минеральной ваты лучше ставить стойки с шагом 0,58 м, для пенополистирола – 0,6 м, для пенополиуретана шаг стоек не имеет сильного значения. Для ригеля чаще всего используют тоже сечение, что и для мауэрлата, стойка может быть такого же сечения, как и ригель (100х100, 150х150 мм).
Укладывают наслонные стропила. Крепление к мауэрлату и ригелю выполняется врубкой. Для фиксации применяют гвозди или стальные уголки с саморезами. Дополнительно на каждую или через одну стропильную ногу выполняют крепление к наружным стенам. Для этого в стену закладывают ерш. От наклонной балки к ершу протягивают скрутку из двойной проволоки диаметром 3-4 мм. В деревянном доме вместо скрутки и ерша можно использовать скобы. Сечение стропил принимается в зависимости от их шага и материала кровельного покрытия.
Устанавливают подкосы. Для крепления подкоса к ноге используют гвозди и упорный брус.
Монтаж ферм. Ферма состоит из висячих стропил, схватки и подвески. Конструкция может быть собрана непосредственно на кровле или на земле. Крепление ног между собой в верхней точке выполняют с помощью накладок с двух сторон. Схватка тоже может быть двойная (по доске с каждой стороны). Все крепления выполняются на гвозди, болты или шпильки. Шпильки или болты принимаются диаметром от 10 до 14 мм в среднем.
Укладка слоя гидроизоляции.
Верхняя обрешетка.
Монтаж утеплителя.
Пароизоляция и нижняя обрешетка.
Укладка кровельного материала.
Обшивка каркаса фронтона.
Подшивка потолка и отделка мансарды.

Монтаж нижних и верхних стропил

Обработку древесины антисептиками и антипиренами можно проводить как до, так и после сборки конструкции кровли. Лучше всего выполнить это мероприятие сразу после покупки материала.

Процесс подготовки системы к укладке кровельного покрытия

Освещение пространства

Устройство мансарды предполагает два способа освещения:

Ломаная крыша своими руками усложняет установку мансардных окон, поскольку чаще всего роль стен помещения выполняют стойки.

В этом случае пространство ограничено обшивкой по стойкам и схваткам. Для установки мансардных окон места не остается. В этом случае предусматривают окна во фронтонах и слуховые. Слуховое окно простейшей конструкции – «скворечник». Имеет стенки и скаты, опирающиеся на них.