Ломаная крыша стропильная система расчет с размерами

Использование пространства под крышей увеличивает площадь дома. Так выходит дешевле чем пристройка или полноценный второй этаж. Такие перспективы заставляют многих застройщиков задуматься о том, как сделать мансардную крышу, чтобы превратить его в жилую комнату. Это не так сложно, если обладать нужными знаниями и практическим опытом в строительстве.

Вальмовая крыша – преимущества и недостатки

Плюсы:

  • большая жесткость конструкции. Достигается за счет угловых ребер, соединяющихся возле опорной балки конька;
  • возможность обустройства более выступающих свесов, что обеспечивает дополнительную защиту стен дома;
  • эстетическая привлекательность.

Минусы:

  • сложность расчета и монтажа;
  • более высокая стоимость реализации проекта;
  • уменьшение площади чердачного помещения (в частности в месте установки диагональных опор);
  • невозможность устройства мансарды;
  • естественное освещение возможно только посредством установки окон в кровельном пироге.

Поскольку недостатки не критические – четырехскатная крыша вальмового типа активно практикуется в современном строительстве частных домов.

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Перед возведением мансарды необходим хороший проект. Внешний вид будущей кровли должен гармонировать с общим видом здания. Существует несколько разновидностей конструкции стропильного каркаса, которые зависят от типа кровли, шага стропил и варианта мансардной крыши. Остановив свой выбор на конкретной конфигурации, следует точно знать, из каких конструктивных элементов состоит стропильная система. Она является опорным скелетом кровли, и выдерживает не только ее вес, но и воздействие атмосферных осадков.

Стропильная система мансардной крыши имеет свои особенности конфигурации, которые важно учитывать при планировании и строительстве

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Правильный монтаж стропильной системы обеспечивает ее надежность, функциональность и долговечность.

При создании проекта мансардной крыши следует:

  • выполнить правильный расчет нагрузки на опорные несущие стены и фундамент, не допуская ее превышения;
  • подобрать качественную теплоизоляцию, чтобы избежать неравномерного обогрева помещения;
  • выбрать хорошую звукоизоляцию благодаря правильно подобранному кровельному материалу;
  • подобрать хорошую гидроизоляцию;
  • выбрать легкие по весу облицовочные материалы для отделки мансардного помещения.

Схемы мансардной крыши

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Стропильная система может иметь наклонную или висячую конструкцию. В висячих конструкциях стропила опираются на мауэрлат и коньковый прогон. Для распределения нагрузки на стропила устанавливаются нижние и верхние затяжки. Когда длина ската более 4 м, для предотвращения провисания в нижней части конструкции стропильные ноги подпираются при помощи стоек и подкосов. Главным достоинством такой конструкции является то, что все ее элементы размещаются в неиспользуемых местах мансарды, что создает больше свободного пространства.

Правильный и точный расчет мансардной крыши позволяет получить надёжную и долговечную конструкцию

Существуют проекты мансардных крыш частных домов, где используется оба варианта стропильных систем. Для освобождения свободного пространства элементы каркаса можно сместить в одну из сторон, где они будут использоваться в качестве основы для отделки стен, а ригель подойдет для облицовки потолка. В некоторых архитектурных стилях балки и стойки могут быть использованы в роли элементов декора.

Для обустройства большого карнизного свеса, мансардная крыша выполняется с упором за пределы несущих стен. Здесь не устанавливается мауэрлат. Система монтируется с использованием балок. Обязательно устанавливается подкос, специальные стойки врезаются в балки перекрытия, а стропила закрепляются, используя надежное анкерное соединение и проволочные скрутки.

Стропильная система мансардной крыши: особенности конструкции

Схема стропильной системы мансардной крыши

Мансардные окна

При планировании мансарды стоит учитывать рекомендации СНиПа. Они рекомендуют площадь окон делать не меньше 10% от площади пола. Так что если мансарда будет разделена на несколько помещений в каждом должно быть окно.

Мансардные окна

Устройство мансардных окон в крыше

Мансардные окна

Плюсы наклонного мансардного окна:

Мансардные окна
  • большее количество света, не такие резкие границы света и тени;
  • поверхность крыши остается ровной, не усложняется ее рельеф;
  • относительно легкая установка.
Мансардные окна

Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна

Мансардные окна

Ширина рамы окна должна быть на 4-6 см меньше, чем шаг между стропилами. Тогда его легко можно будет установить, не нарушая строение каркаса. Если окно буде шире, необходимо делать усиленную балку над ним, рассчитать нагрузку.

Мансардные окна

Если нужно иметь большее по площади окно, проще поставить два нешироких рядом. Смотрятся они ничуть не хуже, чем одно большое, а проблем будет меньше.

Мансардные окна

Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

Мансардные окна

При установке окна-дормер геометрия крыши усложняется: появляется ендова сверху и по бокам. Из-за этого стропильная система становится более сложной и при планировании и при сборке. Возрастает также сложность укладки кровельного покрытия. Все ендовы — места самого вероятного появления протечек. Потому тут необходимо все делать очень тщательно. В регионах с большим количеством снега желательно над такими окнами устанавливать снегозадержатели: чтобы при резком сходе их не снесло.

Мансардные окна

Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

Мансардные окна

Плюс такого окна: возле него можно стоять в полный рост. Но света они пропускают меньше, сложнее становится рельеф и крыша становится более проблемной.

Мансардные окна

Утопленное окно обычно используют, если делают через него выход на балкон. В других случаях такой способ устройства — не лучший вариант: света попадает мало, тени получаются очень глубокими, что для глаза утомительно, геометрия тоже становится сложнее, хотя и не в такой степени, как в предыдущем варианте.

Мансардные окна

Самый простой способ — сделать окно в торцевой части мансарды. В этом случае не нужна усиленная рама или армированные стекла. Вполне достаточно просто качественных стекол. Именно этот вариант чаще всего можно увидеть на дачных мансардах: это самый недорогой вариант, который запросто реализуется своими руками.

Мансардные окна

Элементы стропильной крыши

Опытные специалисты прекрасно поймут, о чем идет речь в статье, поскольку знают все термины и названия конструкций. Для того чтобы понятно было всем, приведем распространенные названия элементов конструкции мансардной крыши:

  • Мауэрлат – балка, крепящаяся по верхнему венцу или по стене дома, на которую опирается стропильная система;
  • Балки перекрытия – деревянная конструкция, играющая роль мансардного пола и, одновременно, потолка нижерасположенного помещения;
  • Стойки – вертикально установленные столбы, на которых крепятся стропила и балки.
  • Прогоны – балки (доски) расположенные горизонтально, служат опорой стропилам;
  • Ригеля –горизонтальные балки в П-образной ферме. Служат опорой и стягивают скатные стропила, имеют другое название «затяжки»;
  • Стропила – брус или доски, создающие основу конструкции кровли;
  • Подвеска – стойка, задача которой поддерживать ригель, облегчая его работу, устанавливается также горизонтально;
  • Обрешетка – дощатая или фанерная основа, на которую укладывается кровельный материал;
  • Кобылка – доска, служащая основанием для монтажа свеса, устанавливается по низу стропильной системы.

Элементы стропильной системы

Читайте также:  10 лучших производителей мягкой черепицы

Элементы входящие в каркас крыши

Мауэрлат как его часто называют (фундамент для крыши) — опорный брус для стропил, установленный на верхнюю часть стен дома, равномерно распределяющий нагрузку на здание. В доме из дерева, мауэрлатом выступает последний ряд сруба.

Установка мауэрлата на кирпичные либо блочные стены производиться с помощью мощных анкеров. Мауэрлат изготавливается из высушенной древесины, обработанной защитным противопожарным и противогрибковым средством, сечением от 100х100мм. до 150х150 мм.

Элементы входящие в каркас крыши

Стропильные ноги — устанавливаются парами, с двух сторон крыши и закрепляются на коньке, тем самым образуя стропильную систему (контур крыши).

Шаг их установки обычно находится в диапазоне 0,6-1,2 м., и зависит от типа используемого кровельного материала. Чем более тяжёлая будет кровля, тем меньший используется шаг. Стропила изготавливаются из обрезной сухой доски хвойных пород, толщиной от 50 мм. Для безопасности и долговечности конструкции так же необходимо использовать специальные пропитки для дерева.

Конек крыши — горизонтальная, верхняя линия соединения стропильных ног между собой. Высота его в начале и в конце по отношению к верхним точкам стен, не должна отличаться. Измерить это можно с помощью гидроуровня.

Элементы входящие в каркас крыши
  1. Стойки – вертикально установленные опоры под стропильную систему. В зависимости от ширины, стойки могут устанавливаться, как только под коньковый брус, так и дополнительно в промежутке от конька до карниза крыши. Выполняются опоры из обрезной доски либо бруса.
  2. Кобылки — данные элементы стропильной системы требуются для продления стропильных ног, когда те слишком короткие и нет возможности сделать свес необходимой длинны. Присоединяются к нижней части стропил, путём нахлёста доски меньшего сечения и скрепления их друг с другом гвоздём.
  3. Прогоны – горизонтальный брус, скрепляющий ноги стропил. Крепится с внутренней стороны у основания конька, либо по центру стропильных ног.
  4. Затяжка – закрепленный снизу брус, соединяющий стропильные ноги, не позволяющий им расходиться.
  5. Лежень – опорный брус, лежащий горизонтально на несущей стенке внутри сруба, на который устанавливаются стойки, поддерживающие стропильную систему. Материал – брус сечением от 100х100мм. до 150х150 мм..
  6. Подкосы и стойки – дополнительные опоры под стропильные ноги, дающие конструкции дополнительную устойчивость, крепятся к затяжке или лежню.
  7. Обрешётка – конструкция из брусков или досок, необходимая для укладки кровли, крепятся перпендикулярно стропильным ногам, шаг зависит от типа кровли. Под гибкую черепицу используют фанерные листы, уложенные на стропила сплошным ковром.
Читайте также:  Крыша из профнастила своими руками – просто и доступно

Двускатная крыша своими руками — элементы стропильной системыНаличие вышеперечисленных составляющих в конструкции крыши зависит от её типа и размера. Существует два варианта установки стропильной системы на двухскатную крышу: наслонная и висячая. В первом варианте стропила крепятся: внизу к мауэрлату, вверху к коньковому брусу. Конёк должен поддерживаться или внутренней стеной или вертикальными стойками.

Элементы входящие в каркас крыши

Висячие же стропила вверху опираются друг на друга, а внизу к затяжке либо балкам перекрытия. В домах построенных из дерева крепление стропил к мауэрлату делают скользящим, это позволит избежать нарушение каркаса крыши, когда дом будет давать усадку.

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?

Как рассчитать площадь ломаной крыши

Расчет площади зависит от ее устройства.

Когда мы имеем дело с обычной двускатной крышей, ее поверхность представляется в виде двух прямоугольников, подсчитать площадь которых можно путем умножения длины на ширину. Умножив значение на 2 получим общую площадь плоскости крыши.

Как рассчитать площадь ломаной крыши

Как рассчитать мансардную крышу? В случае с определением мансардной ломаной крыши дело обстоит сложнее в силу того, что в таком устройстве, помимо разделенного на две части ската, могут присутствовать дополнительные элементы (окна, балконы, террасы, выходы на крышу).

В таком случае следует разделить поверхность кровли на составные элементы и подсчитать их площадь отдельно. Сумма всех площадей элементов, полученная при этом и будет являться площадью крыши

Например: При длине основания дома 10 м., ширине основания 8 м., планируется построить мансардное помещение полезной шириной 5 м., высотой до ребер скатов 2,5 м. и высотой в середине до конька 3,5 м. Ширина свеса кровли планируется 50 см. Длина боковых стропил при этом получается 3,42 м., длина коньковых стропил — 2,69 м. Теперь следует вычислить площадь верхних и нижних граней.

Как рассчитать площадь ломаной крыши

Умножаем длину боковых стропил на длину основания крыши. Получается 34,2 Сумма двух нижних граней — 68,4 При умножении длины коньковых стропил на длину крыши получаем 26,9 Складываем две верхние грани. Получаем 53,8 Соответственно общая площадь крыши получается 122.2

Менее востребованные виды конструкций

Варианты такой стропильной системы менее предпочтительнее по причине малой функциональности практического применения и малой информативностью в преимуществах ее применения. К таким относятся:

  • Односкатная;
  • Шатровая;
  • Многощипцовая;
  • Купольная;
  • Сферическая;
  • «Зеленая»;
  • Коническая;
  • Судейкина.

Односкатная

Крыши с одним скатом редко устраивают над жилыми домами, но это лучший вариант для различного рода хозяйственных построек – гаражей, бань, сараев и т.д. Их отличает простота монтажа и высокая функциональность. Чтобы оборудовать мансарду на односкатной крыше, требуется возвести опорные стены разной высоты.

Самое сложное при устройстве этого типа кровли – определить верный угол наклона ската. Нужно учитывать местные климатические условия, силу и направление ветра. Крыша не должна быть слишком пологой, но и крутая крыша увеличивает парусность.

Шатровая

Такие имеют привлекательный внешний вид и надёжно защищают здание от ветра и атмосферных осадков. Четыре ската, соединённые в одной точке позволяют значительно сэкономить строительные материалы – в такой конструкции отсутствуют фронтоны, а при монтаже стропильной системы используют короткие опорные балки.

Основанием шатровой крыши служит прямоугольник или квадрат и, несмотря на то, что конструкция довольно сложна, необходимые расчёты можно сделать самостоятельно.

Монтаж стропильной системы начинается с основания (укладки мауэрлатов и лежней), затем устанавливаются накосные стропила и соединяются в одной точке, после монтируются остальные. Особенностью таких конструкций является отсутствие конькового прогона.

Читайте также:  Возведение фронтона двускатной крыши и его отделка

Многощипцовая

Две плоскости, опирающиеся на несущие стены и ограниченные с торцов щипцами и фронтонами – вот конструкция такой кровли. Щипец – верхний участок стены без карниза между двумя скатами. Многощипцовая кровля, как правило, имеет сложную конфигурацию и состоит из большого числа элементов (рёбер, ендов, фронтонов и щипцов). Такие возводятся при строительстве домов со сложной планировкой, устройство многощипцовой крыши требует большого мастерства и специального образования.

Купольная

В форме купола строятся над зданием округлой формы. Купол создаётся с помощью закруглённых элементов каркаса и крупных деталей настила. Каркас может быть металлический, деревянный или железобетонный, после сооружения его утепляют (снаружи и внутри) и обшивают кровельным материалом.

Сферическая

Бескаркасные сферические крыши почти не используют в строительстве жилых домов, но часто делают над беседками и другими вспомогательными постройками. Сферические кровли значительно проигрывают по ряду параметров другим видам крыш и крайне неудобны в обслуживании.

Зелёная

Слой грунта на поверхности кровли – главная особенность «зелёной» крыши. Этот вид становится популярным в последнее время и вполне заслуженно – правильно устроенная «зелёная» крыша обладает отличными тепло- и шумоизоляционными свойствами. При желании крышу любой формы можно сделать«зелёной», нужно только правильно рассчитать толщину грунта и подобрать соответствующие растения.

Коническая

Коническую крышу делают над зданиями, построенными в форме многогранника или круглыми зданиями. Расчёты стропильной системы такой крыши должны проводиться специалистами. Состоит она из кольцевого мауэрлата, наслонных стропил, центрального опорного столба и кольцевого верхнего прогона.

Выводы

Многообразие кровельных конструкций даёт возможность подобрать оптимальный вариант крыши для вашего дома, исходя из физических характеристик и конструктивных особенностей. Кровля – важнейший элемент строительства и при её устройстве надо как следует взвесить все «за» и «против».

Установка кровельного пирога

Одним из последних этапов является установка изоляционного материала. Сначала укладывают пароизоляционный материал, укладывая ее на стропильные ноги, закрепляя степлером без больших провисаний и с нахлестами.

Сооружают обрешетку, при этом ее шаг должен соответствовать выбранному кровельному материалу. Чаще всего для этого используют древесину.

После укладывают теплоизоляционный слой враспор. Чаще всего использую минеральную вату. Необходимо дополнительно зафиксировать утеплитель обрешеткой со стороны мансарды. К ней фиксируют будущее кровельное покрытие.

После укладывают гидроизоляционный слой по принципу монтажа пароизоляционной мембраны. Финишное покрытие следует укладывать на последнем этапе. Из-за того, что конструкция имеет ломаный профиль, ее монтаж необходимо проводить снизу. В местах стыков скатов, необходимо укладывать материал так, чтобы он создавал над предыдущим слоем козырек. В этом месте необходимо использовать герметик, для предотвращения проникновения влаги внутрь.

После устанавливают ограждения, водосточные желоба и т. д.

Изготовленная самостоятельно ломаная кровля имеет привлекательный вид. Кроме того, этот тип конструкции предполагает наличие дополнительного жилого помещения. Следуя рекомендациям специалистов, можно самостоятельно изготовить качественную кровлю, которая не уступает постройке, сооруженной профессионалами.

Сборка

В большинстве случаев строительство мансардной крыши начинается с устройства мауэрлата

Сборка

Важно строго горизонтальное положение, параллельное, надёжное крепление его брусьев

Сборка

Стропильная конструкция мансардной крышиИсточник

Сборка

Для монтажа стропильной системы практикуется два варианта: элементы стропильной системы на земле собираются в фермы, поднимаются и устанавливаются готовыми. Или всё по отдельности собирается наверху – «по месту», соблюдая порядок действий:

Сборка
  • Укладываются балки перекрытия. При этом учитывается шаг стропильной системы и возможность для устройства лестницы.
  • Сразу настилается черновой потолок, или временный настил для безопасной работы.
  • Монтируются стойки. Устраиваются временные раскосы, чтоб удержать их в вертикальном положении. На стойки укладываются прогоны.
  • Поверх прогонов укладываются затяжки.
  • Монтируются нижние стропила.
  • Временные раскосы меняются на постоянные ветровые связи в продольном положении.
  • Устанавливаются верхние стропила.
  • Выставляется каркас для фронтона, с учётом конструктива организуются проёмы для: окна, балкона, предусматриваются другие варианты.
  • Далее по стропилам укладывается кровельная мембрана, и прижимается к ним контробрешёткой – брусками сечением 50х50 мм. Для организации вентиляционного зазора. Это подготовительные мероприятия для утепления. Провести их нужно именно на этом этапе. Пропустить – огромное упущение.
  • На контробрешётку набивается обрешётка, с соответствующим кровельному покрытию шагом.
  • Монтируется кровельное покрытие, его доборные элементы: ветровые доски, конёк.
Сборка

Один и тот же дом может выглядеть по-разному и иметь разную полезную площадьИсточник

Сборка

Об особенностях расчета мансардной крыши в видео:

Сборка