Схема ломаной крыши; как сделать кровлю для просторной мансарды

Схема ломаной крыши — как сделать кровлю для просторной мансарды

Сегодня мы публикуем статью от Владимира Застрельченко из Зеленограда, где он рассматривает интересную форму кровли, которая позволяет обустроить просторную мансарду в чердачном помещении. Владимир приводит в материале чертеж ломаной крыши, несколько фото и рассказывает про утепление ломаной крыши дома одного из своих заказчиков.

В строительстве особняка важен не только внешний вид дома, но и его функциональность. Как раз эти две важные функции и исполнит ломаная крыша, чертежи и фото которой публикуются в этой статье. Этот тип крыши позволяет создать мансардное помещение.

Ломаная крыша — одна из самых сложных типов в плане строительства и проектирования, но это не мешает оставаться ей и одной из самых популярных среди нашего народонаселения.

Что такое ломаная крыша

Ломаная крыша, характерна для капитальных строений, при обустройстве мансарды. Как правило, она имеет по два ската, с двух сторон. Скат, расположенный ближе к карнизу, имеет больший угол наклона, в отличие от ската, который ближе к коньку.

Обустройство подобной конструкции, в технологическом плане, на много сложнее, чем сооружение обычной двускатной кровли. Но, стоит отметить, что такая кровля, позволяет построить мансардное помещение, на нужной высоте. Вместо комнаты с наклонным потолком, владелец здания, получает помещение, с обычным верхним перекрытием. Подобное, достигается за счет скат с большим углом наклона. Здесь скаты кровельного покрытия, играют роль как-бы продолжения вертикальных стен строения, а с меньшим – потолка.

Защита древесины от огня и гниения

Прежде чем сделать ломаную кровлю (а конкретнее – ее стропильную часть), нужно провести профилактические мероприятия по защите древесины стропилин, балок и прогонов от гниения и пожара.

Для этого еще до подъема на кровлю все древесные детали отделываются антисептиками и противопожарными составами, предотвращающими становление гнилостных процессов.

Для деревообработки используем широкую плоскую кисть. Состав наносим в 2 приема, ждя полного засыхания идущего до этого слоя – так мы обеспечим по максимуму глубокое попадание защитного состава в поры дерева.

Стоит обратить внимание!

При нанисении составов защиты глаза и дыхательные органы обязаны быть защищенными очками и респиратором.

Нанисение антисептиков и антипиретиков путем разбрызгивания из пульверизатора вполне можно, но нежелательно – не обращая внимания на важное ускорение работы качество и глубина пропитки сильно мучаются.

Также может быть отделка составом для защиты уже готовой стропильной части, но в этом варианте нужно весьма хорошо промазать соединительные места древесных деталей, если необходимо отпуская зажим шпильки.

Особенности конструкции двускатных крыш

Двускатная крыша считается классикой, которая встречается чаще всего. Рассмотрим основные конструктивные особенности этой конфигурации. А начать стоит с основного элемента любой крыши – стропильного каркаса.

В случае с двускатными крышами стропильная система имеет следующее устройство. Весь каркас состоит из ферм треугольной формы. Каждая такая ферма представляет собой две наклонные стропильные ноги, упирающиеся основанием в мауэрлат или несущие балки межэтажного перекрытия. Для жесткости стропильные ноги скрепляются между собой горизонтальной перемычкой ближе к коньковой части крыши. Отдельно соединяются между собой и готовые фермы, чтобы вся конструкция стала прочной и устойчивой, а также смогла выдержать вес кровельного материала.

Если посмотреть на двускатную крышу со стороны фронтонов, то ее форма является ничем иным, как равнобедренным треугольником. Поскольку это одна из самых простых геометрических фигур, то и сама двускатная крыша – достаточно простая и, к тому же, надежная.

В большинстве проектов пространство под двускатной кровлей используется в виде нежилого чердака. Это обусловлено особенностью конструкции. Если под такой крышей обустраивается жилая мансарда, то львиная часть доступного пространства попросту урезается. Это необходимо для того, чтобы сделать достаточной высоты ровные стены. Потолки у мансарды под двускатной крышей, как правило, наклонные, поскольку горизонтальными их сделать не позволяет недостаток доступного пространства.

Ломаная крыша — это по сути своей разновидность двухскатной крыши. Чаще всего люди выбирают такую конструкцию, когда хотят получить больший объём жилого пространства на мансардном этаже. А кому-то просто такая форма визуально нравится больше, чем обычная двухскатная.

В данной статье будет описана последовательность возведения ломаной крыши при опирании стропил на балки перекрытия. Далее я часто буду ссылаться на ранее опубликованные статьи «Двухскатная крыша дома своими руками» и «Стропильная система. Расчёт стропил и балок перекрытия» . Поэтому рекомендую предварительно ознакомиться с их содержанием, если Вы этого ещё не сделали.

Итак, начинаем мы с того, что берём листок бумаги (лучше в клеточку) и рисуем на нём стопу нашего дома с обязательным соблюдением масштаба. Кто умеет рисовать на компьютере — замечательно. Теперь, исходя из наших личных предпочтений рисуем (также в масштабе) будущую крышу. На этом этапе нужно определиться с высотой конструкции, с углами наклона скатов и с расположением и величиной оконных проёмов.

В качестве приблизительных рекомендаций могу дать Вам схемку с пропорциями, которые обычно я использую в своей практике. На рисунке высота расположения излома 3,1 метра позволяет в конечном счёте получить чистовую высоту потолков на мансардном этаже (с отделкой гипсокартоном на каркас) не менее 2,5 метров. Углы наклона боковых скатов и верхних получаются приблизительно около 60° и 30° соответственно. Кстати угол наклона в 60° позволяет при расчете стропил боковых скатов не учитывать снеговую нагрузку. Все эти размеры не являются обязательными и Вы можете их корректировать по своему усмотрению.

Теперь нам необходимо выбрать сечения элементов стропильной системы и рассчитать их на прочность. Используем для этого программу, о которой мы говорили в статье «Стропильная система. Расчет стропил и балок перекрытия» . Стропила боковых скатов рассчитываем во вкладке «Строп. 1″ Выбрав подходящее сечение, нужно также выписать со схемки значение вертикальной силы реакции (красная стрелочка вверх) в верхней точке стропила. Пусть это будет «Q1, кг».

Стропила верхних скатов расчитываем во вкладке «Арка». На схемке указав в первую очередь значение L, подставляем значение h0 равное h. Выбрав сечение стропил, также со схемки выписываем значение вертикальной силы реакции но уже в нижней точке стропила. Она будет обозначена «Q, кг».

Сложив значения Q1 и Q, мы получим сосредоточенную нагрузку N, которая передаётся через стойки на балки перекрытия. Её мы используем при выборе сечения стоек и балок перекрытия.

Определившись со всеми размерами, приступаем к непосредственному возведению ломаной крыши. В качестве примера, снова возьмём коробку дома размерами 8х8 метров:

Шаг 1:

Устанавливаем мауэрлат и балки перекрытия. Подробности этого процесса уже описаны в статье «Двухскатная крыша дома своими руками» , поэтому повторяться я уж не буду. Сечение балок перекрытия по расчёту принято 100х200 мм.

Шаг 2:

Выставляем по двум линиям стойки (строго вертикально), сначала крайние из бруса 100х150 мм, затем натянув шнурки — промежуточные, сечением 50х150. Расстояние между ними не более 3 метров. Все стойки закрепляем временными распорками. Чтобы не загромождать рисунок, я показал распорки только на одной стойке. Высоту стоек берём на 10 см больше желаемой высоты чистовых потолков в комнатах.

Читайте также  Подготовка крыши под мягкую кровлю

Теперь хочу озвучить одно важное замечание. Часто случается, особенно когда делается новая крыша на старом доме, что разложив балки перекрытия при взгляде на них сверху, мы не получим строгого прямоугольника. Дом может быть немного заужен в каком-либо направлении. Это не страшно, но чтобы облегчить работу, нужно поставить стойки так, чтобы из них прямоугольник обязательно получился. Это позволит нам все стропила верхних скатов сделать по одному шаблону. В противном случае стропила придётся ставить по шнурке и подрезать их по месту, а это отнимает много сил и времени.

Шаг 3:

Кладём на стойки сверху прогоны из доски 50х150 мм и устанавливаем оставшиеся недостающие стойки также сечением 50х150 мм. Никаких распорок ставить больше не нужно. Полученные конструкции будут играть роль каркаса будущих боковых стен мансардного помещения.

Шаг 4:

На прогоны устанавливаем и крепим, например, с помощью кровельных уголков, затяжки (ригеля). Сечение их для данного примера (длина затяжек — 5,5 метров), я рассчитывал по нашей программе во вкладке «Балка» в табличке «Распределённая нагрузка». При этом «Нагр.(норм.)» и «Нагр.(расч.)» были приняты равными 150 кг/м². Эксплуатационной нагрузки на них нет.

Расчёт показал, что при ширине сечения затяжек в 50 мм, высота сечения должна быть не менее 210 мм. Но я взял всё же доски сечением 50х200 мм. Недопустимый прогиб мы устраним с помощью установки подвесок (см. далее). Конечно это даст дополнительную нагрузку на стропила верхних скатов и поэтому полученные при расчёте размеры сечения стропил верхних скатов мы увеличим с 50х150 мм до 50х200 мм.

При установке затяжек (ригелей), под каждую из них примерно по середине пролёта ставим временную подпорку. При этом можно уменьшить образовавшееся провисание. Достаточно использовать дюймовку 25х150 (ни рисунке показана только одна такая подпорка). Нужны они для того, чтобы при установке стропил верхних скатов, спокойно ходить по затяжкам, не боясь, что они сломаются, ну и как я уже сказал, чтобы уменьшить провисание.

Установив все затяжки скрепляем их сверху доской (25х150 мм). Конструкция станет более жёсткой. Не ставьте эту доску строго посередине. Отступите от оси в любую сторону примерно 20 см. Зачем, будет понятно далее.

Шаг 5:

Устанавливаем боковые стропила (левый рисунок). Делается это так же, как было описано в статье о двухскатной крыше. Также готовим шаблон, делаем верхний запил, размечаем по месту нижний запил и крепим стропило.

Устанавливаем заглушки для утеплителя (правый рисунок). Кстати когда писал о двухскатной крыше, совсем про них забыл.

Шаг 6:

Начинаем установку стропил верхних скатов.

Для начала делаем шаблон стропил. Для этого возьмите подходящий обрезок доски 25х150 и временно закрепите его строго вертикально на крайнем ригеле согласно рисунку. Один из верхних углов этой доски (например, как у меня правый) должен совпадать с геометрическим центром крыши, т.е. правая грань доски совпадает с осью крыши (на рисунке пунктирная линия). Теперь берём подходящую доску (тоже дюймовку, чтобы была полегче), прикладываем её и карандашом отчёркиваем нижний и верхний запилы.

Делаем по шаблону два стропила и устанавливаем их. Работать нужно втроём. Коньковый брус здесь мы не используем. Установив первую пару стропил, закрепляем её подкосом, чтобы не упала.

Далее ставим все остальные стропила. На крышу как у нас (длина 8 метров) будет достаточно установить четыре подкоса, по два в разных направлениях. Остальные пары стропил пока нет обрешётки временно скрепляем дюймовой доской (см. рисунок).

Шаг 7:

Согласно рисунку нашиваем подвески (доска 25х150). Они предотвратят провисание затяжек (ригелей), когда мы уберём временные подпорки. Теперь мы видим, почему доску скрепляющую все затяжки мы не поставили строго по середине. В противном случае она бы сейчас мешалась.

Шаг 8:

Устанавливаем каркас фронтона и обшиваем его.

После этого делаем карнизы, обрешётку, фронтонные свесы и фронтонные отливы. Как всё это делать читайте в статье о двухскатной крыше. Расписывать всё по новой я опять же не буду.

На этом наша крыша готова. Далее приходит очередь кровельных работ. Но это, как говорится, уже другая история…

Надеюсь данная статья для кого-то окажется полезной.

Конструкция ломаной мансардной крыши – основные положения ↑

Специфика конструкции значительно уменьшает непригодное для проживания пространство, так называемые, «мертвые зоны». Кстати, при желании можно обустроить и их, скажем, оборудовать шкафчики для различных хозяйственных нужд или «холодный» чуланчик.

Самой большой популярностью пользуется четырехскатная ломаная крыша . Это именно та конструкция, которая идеально сочетает в себе относительную сложность устройства стропильных систем и максимальную эффективность использования жилого пространства. Таким образом, даже при минимальных вложениях можно получить полностью пригодные для проживания комнаты.

Обычная двускатная, особенно в местности с сильными ветрами, далеко не всегда может обеспечить высоту потолка, которая подойдет для комфортного проживания, чего нельзя сказать о ломаной крыше. В этом случае решающую роль играет тот самый перелом ската. Свободный объем увеличивается при увеличении угла, который образуют линия пола помещения мансарды и нижние боковые стропила. В основе могут лежать капитальные стены или обычная деревянная конструкция. Наличие свободных пустот способствует лучшей вентиляции, позволяет следить за ее состоянием.

Оптимальная ширина ломаной крыши – порядка шести метров. Конструкция применяется и при гораздо большей ширине дома, просто тогда она создается при помощи иных методов строительства.

Для домов пролетом до 6 м подстропильные балки и балки усиления потолка имеют следующие точки опоры – мауэрлат (верхний венец) из профилированного бруса (сечение 90х140), а в каркасных – верхнюю обвязку (сечение 40х100). Средней опорной точкой служит матица – поперечная балка. Если пролет строения превышает 6 м, роль средней опорной точки обязательно выполняет несущая перегородка из шипованного бруса, с обеих сторон ровно строганного, (90х140).

Окна чаще всего располагают на фронтонной части. Помимо них можно устроить также балконы, прекрасно вписывающиеся в такую форму. Особый изыск придают выносные окна, правда, это несколько усложняет монтаж и требует продуманного подхода.

Базовые варианты ломаной крыши имеют обычно конструкцию, состоящую из следующих элементов:

  1. верхнего венца из профилированного бруса 90 или 140х140;
  2. подстропильной балки 50х150;
  3. балки усиления потолка того же сечения;
  4. обшивки потолка последнего этажа, скажем, из вагонки 17х85х6;
  5. теплоизоляции потолка, скажем, URSA по пергамину;
  6. пола мансарды из шпунта 36 мм;
  7. стойки 40х100 (для выгородки мансарды);
  8. обшивки стен мансарды (из вагонки 17х85х6);
  9. необрезной доски 20 мм, с ее помощью крепят пергамин и теплоизоляцию;
  10. обрешетки шагом через доску при помощи необрезной доски 22 мм;
  11. кровли из ондулина, гофролиста, профнастилаи т.д.
  12. стропил 40х100 (для скатов)
  13. обшивки потолка мансарды (из вагонки 17х85х6);
  14. 14-16. ригелей 40х100
  15. теплоизоляции по пергамину;
  16. стойки конька;
  17. конька.

Виды во всем их разнообразии ↑

В зависимости от количества скатов различают следующие виды ломаных крыш : одно-, двух-, трех- и четырехскатные. Обычно этот параметр определяет степень надежности постройки и комфортабельности проживания в доме.

Читайте также  Дом с травой на крыше

Односкатная крыша – это некая наклонная плоскость, которая закреплена на стенах, имеющих различную высоту. Подобное решение, пожалуй, самое распространенное, поскольку для реализации подобного проекта необходима самая простая стропильная система .

Двухскатная имеет два диаметрально противоположно направленных ската. Этот тип организации мансарды тоже пользуется большой популярностью, так как обеспечивает высокое качество всего строения. Сводчатые крыши, как правило, характерны для жилых домов, имеющих прямоугольную форму.

Трехскатная имеет в торце одну вертикальную стену, что касается второго торца, его изготавливают с теми же изломами профиля, как и ее боковые скаты. Подобную конструкцию отличает меньший вес, так как отсутствует одна капитальная стена. Обустройство трехскатной крыши очень эффективно при сопряжении мансардного участка с другой частью жилого дома.

Четырехскатная в своей конструкции имеет по всем четырем скатам ломаные профили. Из ломаных видов это технически наиболее сложный вариант, но полностью компенсируется самым легким весом.

Разнообразие форм ↑

Чертеж ломаной крыши зачастую бывает намного сложнее и в ее стропильной системе появляется необходимость в диагональных стропилах. По форме могут быть абсолютно разными. По большей части имеют параболическую форму, которая чаще встречается в частных прямоугольных постройках. По длинным сторонам форма скатов трапециевидная, а по коротким – треугольная.

Самыми распространенным вариантом считают вид ломаной крыши, похожий по конструкции на двухскатный, но с изломами сторон, а также вальмовая.

Современные материалы для кровли позволяют качественно и довольно недорого создать любую форму, на вкус и выбор владельца.

Если сравнить сколько стоит крыша с мансардой и постройка полноценного второго этажа, то, несомненно, строительство первого экономически намного выгоднее. Каркасный дом с мансардной ломаной крышей обходится порядка 30-40% дешевле, чем возвести двухэтажный дом. Комфортное чердачное помещение можно обустроить уютными комнатами, лоджией, просторными окнами или витражами.

Возможности разнообразия в выборе дизайна позволяют уйти от ставших традиционными кубических форм и углов. Нестандартная оригинальная геометрия комнат становится источником приятных эмоций и ощущения новизны.

Требования к материалам элементов стропильной системы

Твердость и отсутствие брака

Двухскатная ломаная крыша, чаще всего, предполагает деревянные стропила. При этом важно правильно выбрать этот пиломатериал. В идеале это должна быть лиственница, которая имеет один из самых высоких коэффициентов твердости. Ну или как альтернатива – древесина хвойных пород, причем зимней заготовки, отлично просушенная с точным соблюдением всех технологических условий. Выбирать доски и брусья нужно с особой тщательностью, недопустимы даже малейшие признаки дефекта – расслоение, повреждение древоточцами, пр.

Важно! Все без исключения элементы стропильной системы защищаются от гниения, путем ее обработки антисептиком, а еще вскрываются огнестойким составом. Эта работа не требует каких-либо сверхусилий. Вещества наносятся малярной кистью, как минимум, в два слоя, что обеспечит действительно глубокую пропитку. В работу пиломатериал можно брать, только после его полного высыхания.

Особо хотим обратить внимание на безопасность при работе с пропитывающими составами – работать нужно на улице или в хорошо проветриваемом помещении.

Потребуются вспомогательные детали

  • Стропильная система предполагает устройство сначала обрешетки, формат которой зависит от характеристик кровельного материала, а также контробрешетки, посредством которой выполняется грамотный монтаж гидроизолятора и утеплителя. Эти рейки/брусья должны иметь меньшее сечение. В последнее время в качестве равноценной альтернативы древесным пиломатериалам используется профиль из высококачественной стали.
  • В схеме ломанной крыши предусмотрено соединение стропильных ног встык под заранее обозначенным углом. При фиксации стыков используется фанера большой толщины.
  • Также не обойтись без разнообразных крепежей – саморезов, гвоздей, шпилек различных типоразмеров.

Проектирование

Ломаная крыша требует предварительного расчета всех элементов. Проектирование ведется в два этапа:

  • Расчет площади и веса кровли;
  • Проектирование стропильной системы с учетом полученных данных.

Стропильная система дома с ломаной крышей рассчитывается с поправкой на вес финишного покрытия. Расчет необходимого количества кровли производится путем вычисления площади крыши. Данная кровля представляет четыре плоскости в виде прямоугольников, ее площадь будет равна сумме их площадей.

Вычислив площадь кровельного материала, нетрудно узнать его вес и в соответствии с этим проектировать стропильную систему, как способную удерживать данный кровельный материал. Кроме веса самой кровли, при проектировании стропильной системы необходимо учитывать:

  • Массу других элементов кровельного пирога: утеплителя, изоляционных материалов, обрешетки;
  • Длину стропильных ног, шаг стропильной системы и обрешетки;
  • Наклон скатов крыши, высоту конька;
  • Временные нагрузки на кровлю, такие как вес строителей, мансардных окон (если они планируются), различных ограждений и примыканий.

Выбор угла склона кровельных скатов – один из важных моментов проектирования, в основе которого лежит ряд факторов:

  • Тип кровельного покрытия;
  • Ветровая нагрузка и интенсивность осадков конкретного региона.

Классические углы наклона скатов ломаной кровли располагаются в границах 35-45° для верхнего яруса и 60° для нижнего.

Если планируется пристройка к дому с ломаной крышей, рекомендуем заранее внести это в свой план. Как правило, подобные пристройки накрываются односкатной крышей, которая является как бы продолжением одного из нижних скатов крыши.

Если конструкция дома предполагает наличие крыши с балконом, то целесообразно продлить кровельное покрытие таким образом, чтобы балкон оказывался под его скатами и не подвергался разрушительному воздействию осадков.

Постройка ломаной крыши

Перед началом стоит просмотреть в сети, как делается крыша своими руками по фото – визуально всё запоминается гораздо проще. Действовать в любом случае нужно, прорабатывая основные этапы.

  • Стропила/балки. Нужен точный расчёт, до миллиметра, иначе погрешности со временем обрушат несущую часть и сломают стропила. Система балок выставляется следующим образом: крайние – по двум линиям вертикально, потом – промежуточные с максимальным расстоянием не больше 3 м.
  • Каркас стен. Прогоны из досок накладываются на стойки, после чего ставятся остальные стойки. Это – каркас для боковых стен мансарды. Прогоны закрепляются затяжками, для монтажа верхних скатов и безопасного перемещения под затяжки ставятся подпорки. Потом они скрепляются доской, сверху ставятся доп. соединения для жёсткости, боковые стропила и верхние скаты (их нет только в 2-скатной крыше).

Исходя из шаблона стропил, обрезок доски временно крепится на крайнем ригеле в вертикальном виде – это будет стропильная доска. Верхний угол – точно по центру крыши. Ещё 2 шаблона одинаковой формы крепятся подкосом под углом и ставятся остальные стропила. Хватит 4 подкоса разного направления, остальные крепятся дюймовой доской. Это придаст устойчивости для проведения работ.

Устанавливается каркас фотона, обшивка, карнизы, отливы, обрешётка и свесы. В наклонной площади важна страховка.

  • Обшивка/изоляция. Монтируется гидроизоляция как «кровельный пирог» — несколько слоёв материала, используется специально для ломаной крыши, потом – кровля. На обрешётку накладывается спецплёнка, потом утеплитель, на него кладется толь. Всё крепится дюбелями и накладывается второй слой обрешётки. Всё накладывается на контррейки. После утепления укладывается кровля. Хоть конструкция и особенности ломаной крыши отличаются от обычной, кровельный материал и монтаж – стандартные. Лучший выбор – железо или черепица для отвода тепла в летний период.
  • Последний этап – водостоки. Они нужны для сохранения фундамента, отсутствие сократит вдвое срок службы не только дома с ломаной крышей, но и любого другого.
  • Окна. Естественное освещение и проветривание нужны в любом случае. Установка зависит от падения света, есть специальные стеклопакеты для мансард. Следует помнить, что установка под углом (в том числе – в кровле) добавляет лишнюю нагрузку. Лучшие материалы для окон – дерево и ПВХ. открывающий механизм должен быть надёжным и удобным, откосы делаются с небольшим выступом над поверхностью.
  • Внутренняя отделка. Оптимальный вариант – гипсокартон. Иногда его заменяют вагонкой (чаще – в загородных домах), но она требует дополнительной обрешётки. Ещё одна альтернатива — фанера. Для больших помещений нужен каркас из брусков, маленькие можно обшить без него. Первыми обшиваются скаты, потом фронтоны.
  • Каркас. Шаг направляющих – не более 60 см. Листы крепить саморезами через 25 см. Гипсокартон не крепится встык, ведь крыша может чуть сдвигаться из-за нагрузок, лучше оставить зазор 4-5 мм. После обшивки остаётся самое сложное – выбрать и наклеить обои.
Читайте также  Как рассчитать площадь крыши

При конструктивном подходе и тщательной подготовке ломаная крыша своими руками – вполне посильная задача. Еще проще она будет, если подключить специалистов (для консультации или непосредственной помощи). Главное – правильный выбор всех необходимых материалов и точный расчёт.