Ломанные крыши набирают вою популярность из-за большей практичности по сравнению с обычными крышами. Они имеют большее чердачное пространство и, таким образом, способны вместить много вещей.
Самый яркий пример ломанной конструкции — это крыша с пятью углами. Она имеет значительную разницу в плотности падения света в чердак. Монтируется она посредством сооружения нескольких ярусов друг над другом. Нижняя область всегда занята мансардой.
Особенность ломаной конструкции крыши
Постройка стропильных элементов конструкции обусловлена правилами, продиктованными спецификой постройки стандартных скатных систем. Нижняя область ломанной конструкции выстраивается посредством встройки стропильных ног.
- Верхняя зона обусловлена как наслоенными элементами, так и висячими конструкциями.
- Нижняя область стропилин способна опираться на мауэрлат или же на балки, образующие соединения.
- Опорной частью для верхней области крыши может служить рама из дерева, которая часто также играет роль каркаса.
В процессе строительства всегда на первый план выход расчет комфортности чердачной области для хранения вещей или для жилья.
Согласна правилам строительства крыши, нижний угол конструкции всегда круче верхнего. Устройство подобных крыш и обуславливает интересное преломление света. Но если степень крутизны верхней и нижней области равны между собой, то покрытие может выглядеть как обычная двускатная конструкция.
Расчет нагрузок на ломаную крышу
Ломанная крыша должна выстраиваться строго по формулам. Такие формулы прописаны в справочниках по строительным расчетам. Все знают, что на каждый элемент конструкции действует определенная нагрузка.
- Сумма таких нагрузок никогда не должна превышать критической отметки деформации, при которой уже будет требоваться ремонт крыши.
- Как правило, технология выстраивания элементов конструкции всегда высчитывается относительно следующих значений:
- Предельная прочность. Под ней понимают превышение коэффициента разрушения постройки;
- Предельная деформация. Под ним понимают показатель, превышение которого неизбежно приведет к недопустимым провисания крыши в результате которых может измениться геометрия крыши.
В формулах эти показатели обозначаются следующими символами: Нтр. прочность/Нтр. Прогиб. При расчетах также учитывается показатель давления осадков на систему, силу ветра, вес мебели и людей. Такие нагрузки могут рассчитываться одновременно или же поочередно.
- Особенное внимание следует уделить параметрам расчета давления снегового покрытия на систему. Чтобы провести расчет сначала нужно определить, к какому региону относится местность.
- Подобные расчеты для стропилин верхнего и нижнего яруса всегда будут различны. Скаты ломанной конструкции в своем большинстве неравны относительно углов наклона. Твердые осадки не только оседают на неровностях крыш, но и подолгу задерживаются на них.
- В особенности такая тенденция наблюдается на крышах, чья крутизна равна 30 градусов. Собранные за года строительной практики расчеты показывают, что на крышах с углом наклона в 60 градусов снег оттаивает быстрее всего.
Вес кровли — это очень важный показатель. Вес кровли определяется относительно одного метра квадратного системы. Вес обрешетки всегда определяется типом конструкции.
Устройство мягкой кровельной конструкции требует использования сплошного настили из досок, листов фанеры, не пропускающей влагу, а также плит ОСП.
Профильная крыша, шифер, черепица из глины всегда монтируется на бруски, выстроенные с определенным шагом. Массу утепления, а также массу самой строительной системы определяют в индивидуальном порядке.
Расчет ветровой нагрузки на крышу
Показатель ветровой нагрузки системы нужен для определения устойчивости конструкции. Он также определяется относительно района постройки крыши.
- В областях, в которых риск обрушения крыши из-за мощных порывов ветра выше, уделяется большее внимание закрепления боковых листов постройки и несущих балок. Увеличивают количество ветровых связок — реек, досок, подкосов…
Этапы строительства ломаной крыши
Перед тем, как начать строительство, необходимо сделать проект. В нем всегда отражаются те показатели, которые определяют прочности крыши. Рассмотрим пример постройки крыши из деревянных балок, установленных на кирпичную коробку.
- Монтаж перекрытияпроизводится с оборудования крайних балок, показатель выноса конструкции указывает на параметр ширины карнизных навесов.
- Для тех крыш, которые предварительно были утеплены, рекомендовано делать одинаковым коэффициент теплоизоляции по всей конструкции крыши.
- Если крыша неутеплена, то шаг утепления рассчитывается таким образом, чтобы вместилось цельное количество стропильных ферм.
На образованном перекрытии необходимо обозначить ряд опор, которые будут обязательны для правильного крепления ног нижнего яруса. Они выполняют опорную функцию, а также могут служить каркасом.
Этап строительства начинают с мансарды:
- Нужно установить угловые опоры, на 10 см выше чистовой высоты мансардного потолка. Проверить насколько ровно выстроены опоры необходимо отвесом. Фронтонные стенки также должны быть на 10 см выше чистовой высоты мансардного потолка;
- Все угловые опоры соединяются шнурком для обозначения области установки промежуточных опор;
- Сверху нескольких опор укладываются прогоны;
- На прогоны должна укладываться доска, которая будет образовывать потолочное перекрытие мансарды;
- Сверху выстроенной мансарды нужно уложить доски.
Далее выстраивают нижний ярус крыши. Стропилины ставят всегда стандартным наслоенным способом. Доска, оборудованная под нижний ярус, пристраивается к торцевой зоне крыши, чтобы не ошибиться в обозначении запила.
В сущности сначала отмечается зона верхнего запила, а нижний уже обозначается тогда, когда доска уложена. Далее устанавливаются стропильные ноги. Закреплять их нужно к балкам нужно скобами или же уголками из металла, а в верхней области несколькими гвоздями.
На верхних стропильных ногах всегда отмечается центральная ось.
- Чтобы отметить ее правильно, небольшой отрезок дюймовки располагают строго вертикально. На ней обозначают запилы.
- Далее нужно изготовить по шаблону несколько стропильных ног верхних скатов.
- Далее нужно позаботиться об установки стропильных ферм верхнего яруса.
- Подпираются они подкосами через каждые 3-4 штуки. При этом угол наклона никогда не превышает 45 градусов.
Далее конструкция скрепляется относительно разработанных чертежей. Мастер всегда заботиться о дополнительном укреплении системы.
Фото стропильной системы ломаной крыши
Конструктивные особенности и расчет ломаной крыши
Последнее обновление статьи 08.09.2020
При определенной сложности возведения ломаной крыши, она является наиболее распространенной среди частных застройщиков. Конструкция ломаной крыши позволяет обустроить чердачное помещение, пригодное для проживания в любое время года.
Особенности устройства ломаной крыши
Ломаная крыша представляет собой обычную двухскатную крышу, каждый скат которой имеет определенный излом. За счет этого излома, количество скатов увеличивается и крышу можно называть четырехскатной. Такая конструкция позволяет выгодно обыграть и увеличить площадь чердачного пространства, которое можно оборудовать под мансарду.
Устройство ломаной крыши характеризуется обязательным наличием верхних и нижних стропил. Нижние стропила, обычно, располагают под более крутым углом, чем верхние стропила.
Такое расположение стропил, позволяет добиться минимально необходимой высоты потолков в мансардном помещении. Нижние стропила, чаще всего, устанавливают под углом больше или равным 60°.
Верхние стропила устанавливают, примерно, под углом 30°.
Кроме того, если нижние стропила имеют угол больше 60°, то в расчетах стропильной системы, значением снеговой нагрузки пренебрегают ввиду ее отсутствия!
При строительстве ломаной крыши, наиболее рациональная ширина составляет 5-6 метров. Такое значение, позволяет обустроить мансарду без использования сложных, дополнительных конструкций. Несмотря на кажущуюся громоздкость и сложность конструкции, такую крышу, вполне возможно, соорудить собственноручно. Достаточно обладать определенными навыками и знаниями.
В конструкции ломаной крыши, кроме самих стропил, предусматривают наличие стоек, затяжек, подкосов, подвесок и т.п. Размер сечения этих элементов становится известным при расчете стропильной системы ломаной крыши.
Основы расчета площади и стропильной системы ломаной крыши
Расчет конструкции ломаной крыши можно условно разбить на следующие этапы:
- расчет площади кровельного покрытия;
- расчет несущей способности элементов стропильной системы.
Перед тем как рассчитать площадь ломаной крыши, необходимо измерить ширину и длину каждого ската крыши. Путем простого умножения длины на ширину, мы получим искомую площадь ската крыши.
Суммируя площади всех скатов, находят общую площадь всей крыши. Зная типовые размеры кровельного покрытия, величину его свеса и нахлеста, можно с легкостью посчитать необходимое количество материала.
А вот для расчета несущей способности стропил, придется воспользоваться приведенной методикой ниже.
Перед тем как рассчитать ломаную крышу, необходимо скачать файл [attachment=1:Расчет стропильной системы]. Карты ветровых и снеговых нагрузок, которые понадобятся при расчете, также находятся в этом файле.
В качестве примера, возьмем коробку дома с размерами 10×10 м. Высота коробки 3 м. Высота крыши от балок перекрытия до конька составляет 4,93 м. Воспользуемся приблизительной схемой с пропорциями.
При использовании таких пропорций, углы нижних и верхних скатов, составляют около 60° и 30° соответственно. Если угол наклона нижнего ската примерно равен или больше 60°, то снеговая нагрузка отсутствует и не учитывается при расчете сечения нижних стропил. Здесь высота размещения излома принята равной 3.
1 м. Такая величина высоты позволяет, в конечном итоге, получить высоту чистового мансардного потолка в районе 2.5 м, с учетом его возможной отделки гипсокартонном. Вынос балок перекрытия составляет в среднем 400-500 мм и зависит от пожелания застройщика. В нашем примере возьмем величину выноса равным 500 мм.
Процедуру расчета для удобства понимания разделим на следующие этапы:
-
Необходимо определить ветровую нагрузку, воздействующую на крышу. Воспользуемся картой ветровых нагрузок, которую можно скачать из файла выше.
По карте необходимо выбрать номер региона, в котором будет строиться дом, и определить значение ветрового давления по легенде, расположенной внизу слева.
Выбранное значение ветрового давления, необходимо умножить на поправочный коэффициент k, который зависит от высоты здания и от типа местности.
Здесь необходимо учитывать, что дом может располагаться на городской территории, но построен возле моря или озера. В таком случае принимают значение из столбика «А».
Допустим, что мы строим дом в Тюмени. Она расположена в первом ветровом регионе. Высота дома составляет 7,93 метра и, предположим, что он будет строиться в населенном пункте. Выбираем поправочный коэффициент k равный 0,65. Для нашего примера ветровая нагрузка составит: 24×0,65=15,6 кг/м2.
-
Находим снеговую нагрузку, действующую на крышу. Теперь воспользуемся картой снеговых нагрузок.
Определяем регион, в котором будет строиться дом и из таблицы ниже, выписываем снеговую нагрузку, которая соответствует этому региону.
Если город расположен на границе регионов, то необходимо выбирать большее значение. Полученное значение снеговой нагрузки, корректируют с помощью поправочного коэффициента, который зависит от угла наклона скатов крыши. Мы этого делать не будем, так как программа все сделает самостоятельно.
В нашем примере дом строится в Тюмени – это третий снеговой регион, поэтому принимаем нагрузку 180 кг/м2.
-
Далее необходимо открыть, скачанный файл «Расчет стропильной системы». Расчетная программа представляет собой таблицу, выполненную в Excel. После ее запуска мы попадаем на вкладку «Нагрузки». Здесь нам необходимо внести некоторые изменения в ячейки, залитые небесным цветом. Расчет происходит автоматически.
Начинаем вводить наши данные в таблицу. Проделывать мы это будем два раза, так как нижний и верхний скат крыши имеют различные углы наклонов и различные снеговые нагрузки.
- В таблице «Исходные данные» вводим угол наклона (в нашем примере это будут углы 30° и 60°);
- Изменяем шаг стропил. Для нашего примера, шаг стропил примем равным 0,6 метра;
- В строку «Нагр. кровли» записывают собственный вес кровельного покрытия. Его значения выбирают из таблицы:
Для нашего примера возьмем металлочерепицу. Вес составляет 5 кг/м2.
- В строку «Снег (район)» необходимо вписать сумму ветровых и снеговых нагрузок. Для расчета обрешетки нижнего ската крыши, снеговую нагрузку учитывать не будем, так как угол наклона составляет 60°. Значит, запишем только ветровую нагрузку равную 15,6 кг/м2. А для расчета верхнего ската, угол которого составляет 30°, учитываем снеговую нагрузку. То есть 15,6+180=195,6 кг/м2;
- Строку «Утепление (манс.)» оставляем без изменений, так как у нас теплоизоляционный материал будет проложен между стропил. В случае обустройства холодного чердака – принимаем данное значение равное нулю;
- В таблицу «Обрешетка» записываем размеры и шаг обрешетки. В нашем случае обрешетка выполняется под металлочерепицу с шагом равным 0,35 м. Ширину возьмем 10 см, а высоту 2,5 см.
- Нагрузки от веса обрешетки и стропил программа считает автоматически.
- Вот что у нас получилось для нижнего ската крыши:
- Теперь вводим данные для верхнего ската крыши и видим следующий результат:
В двух вариантах нам отобразилась надпись «Несущая способность обрешетки обеспечена!». Это значит, что размеры и шаг обрешетки выбраны правильно. Больше в этой таблице мы ничего не трогаем и не изменяем. Если, к примеру, увеличить шаг стропил, то несущая способность обрешетки может уже не обеспечиваться. В таком случае, подбирают бо´льшие размеры обрешетки или уменьшают ее шаг.
-
Переходим на вкладку «Строп.1», в которой рассчитывают сечение стропил с двумя точками опоры.
- Здесь нам необходимо, на схеме стропила, изменить длину горизонтальной проекции балки нижнего ската (ячейка залита небесным цветом). В нашем случае длина составит 1.83 м;
- В таблице «Расчет стропил» значение в ячейке «В заданное» необходимо заменить на выбранное нами. Принимаем его равным 5 см. Эта величина всегда должна быть больше указанной «Втр (устойч.)»;
- Далее в строку «Н (по сорт-ту)» необходимо добавить в сантиметрах ширину стропила. Эта величина всегда должна быть больше значений величин в строках «Нтр (прочн.)» и «Нтр (прогиб)». Если это условие соблюдается, то увидим три надписи «Условие выполнено!». В строке «Н (по сорт-ту)» находится значение, которое предлагает нам программа. Выбираем это значение или ближайшее наибольшее, которое доступно на рынке строительных материалов.
Вот что у нас получилось:
Для того чтобы соблюдались условия прочности, балки нижнего ската должны иметь сечение 5×10 см. Выписываем значение вертикальной силы (понадобится для дальнейших расчетов). Оно расположено возле вертикальной красной стрелки. Обозначим ее Q1 и запишем ее значение Q1=174.52 кг.
-
Переходим во вкладку «Арка», на которой будем подбирать сечение для верхних балок. Здесь необходимо указать высоту h0, которая в нашем примере составляет 11÷6=1.83 м. Угол наклона для верхних стропил изменился и мы вводим теперь 30°.
Длина L является длиной горизонтальной проекции верхних балок. Ее величина составляет 7.34 м. Теперь, по аналогии со стропилами нижнего ската, указываем ширину балок 5 см, а высоту берем равной или больше по сравнению со строкой «Н (по сорт-ту)».
Для нашего случая подойдут балки сечением 5×20 см.
Также необходимо выписать значение вертикальной реакции. Она обозначена красной стрелкой вверх. Для нашего случая Q=699.98 кг.
-
На вкладке «Стойка» необходимо изменить данные для значений вертикальной нагрузки, изгибающего момента и высоты стойки.
- Чтобы узнать, какая сосредоточенная вертикальная нагрузка передается на балки через стойки, просуммируем ранее выписанные силы Q и Q1. N=Q+Q1=699.98+174.52=874.5 кг. В ячейку «N» необходимо записать данное значение в тоннах, то есть 0.8745 т., при этом округление произойдет автоматически;
- Высоту стойки вводим в ячейку «L». Для нашего примера – это 317 см;
- Вводим размеры нашего сечения 5×10 см и видим, что условие не выполняется. Значит, сечение необходимо увеличить, и выбираем 5×15 см. Теперь видим надписи «Центральное обеспечено!» и «Внецентр. обеспечено!». Все подобрано правильно.
-
На вкладке «Балка» подберем сечение для балок перекрытия от распределенных и сосредоточенных нагрузок. В нашем случае балка перекрывает два пролета одинаковой ширины по 5 м. Для расчета сечений затяжек (ригелей) также воспользуемся этой вкладкой.
- В таблице «Распределенная нагрузка» меняем значение шага стропил и пролета балок соответственно на 0.6 м и 5 м;
- Изменяем значения «Нагр. (норм.)»=350 кг/м2 и «Нагр. (расч.)»=450 кг/м2. Величина этих нагрузок усредненная, и взята по СНиПу с хорошим запасом прочности. В них учитывается собственный вес перекрытий и эксплуатационная нагрузка (мебель, люди и т.п.);
- Для расчета сечений затяжек (ригелей) принимаем значения для этих нагрузок «Нагр. (норм.)» и «Нагр. (расч.)» равным 150 кг/м2, ввиду отсутствия на них эксплуатационных нагрузок;
- В строчку «В (заданная)» записываем нашу ширину сечения балок — 10 см;
- В строках «Н (прочность)» и «Н (прогиб)» выбираем большее значение сечения;
- Далее вводим данные в таблицы «Сосредоточенная нагрузка» и «Распредел. +сосредоточ.». В обе таблицы необходимо внести значения нашего пролета — 5 м;
- В таблицу «Сосредоточенная нагрузка» для «Нагр. (норм.)» и «Нагр. (расч.)» записываем значение нагрузки на стойку N=874.5 кг/м2;
- В обе таблицы в строку «В (заданная)» запишем нашу ширину сечения балки — 10 см;
- Из таблицы «Распредел. +сосредоточ.» выбираем высоту сечения балки, ориентируясь на большее значение. Для нашей крыши балки перекрытия будут иметь размер 10×30 см;
- Чтобы рассчитать сечение балок для затяжек, в таблице «Распределенная нагрузка», изменим значение в ячейке «В (заданная)» на 5 см. Выбираем подходящую высоту для балки. Из рисунка видно, что размеры сечения затяжных балок будут составлять 5×20 см.
На этом расчет стропильной системы ломаной крыши закончен.
Как видно, возведение и расчет ломаной крыши – достаточно хлопотный процесс, который с лихвой компенсируется преимуществом расширения жилого пространства.
Ломаная крыша: стропильная система, фронтоны, утепление — как рассчитать площадь и выбрать угол наклона, как сделать кровлю своими руками
- Собственное производство
- Русские бригады
- Собственный автопарк
- Качественные пиломатериалы
- Гарантия на все виды работ
Проекты бань 4 на 4: особенности, планировки и преимущества
Строим бани из бруса с ломаной крышей по всей территории России. Каталог регулярно пополняется проектами, готовыми к реализации. В описаниях приводятся варианты комплектации и цены на строительство из бруса естественной влажности и сухого – под усадку и под ключ, соответственно. Можно заказать баню из бруса для сезонной и постоянной эксплуатации.
Строительная компания производит пиломатериалы из массива на предприятии в Новгородской области. Проекты разрабатываются конструкторским бюро. Стандартную планировку бани можно адаптировать, изменив метраж помещений, количество и расположение проемов.
Монтаж готовой к эксплуатации деревянной бани занимает от 5 дней до месяца. В комплектации «под ключ» применяется сухой брус. Древесина обрабатывается антисептиками и антипиренами. Бани под усадку монтируются из бруса естественной влажности. Перед отделкой конструкция нуждается в выдержке сроком не менее полугода.
Первый этап – проектирование и расчёты
Создание чертежей ломаной крыши – один из залогов успешного монтажа конструкции. На чертежах и по расчётам можно увидеть, как будет выглядеть крыша в готовом виде, как на её внешний вид и практичность будут влиять размеры, угол наклона и другие факторы.
Если проектировать чертежи в электронном варианте с помощью специальных программ, то модель крыши можно даже увидеть в 3D-формате.
Выбор угла наклона
На выбор угла наклона кровли влияют несколько показателей:
- Материал кровельного покрытия. Для кровли из металлопрофиля или черепицы рекомендуется делать угол ската — 22°, для шиферного покрытия — 30°. Если уклон будет меньше, то в стыки между материалом начнёт заходить вода и снег, а это снизит срок эксплуатации покрытия.Рулонное кровельное покрытие на основе битума используется там, где угол наклона больше 30°.
- Нагрузка от ветра. Ветер даёт сильную нагрузку на кровельное покрытие и всю стропильную систему. Даже небольшое увеличение угла наклона (например, на 30°) увеличит нагрузку от ветра примерно в 5 раз. Но и небольшой уклон также будет на руку порывистому ветру. В этом случае, он легко попадёт через стыки кровельного покрытия под крышу и сорвёт её.
- Снеговая нагрузка. Самая большая нагрузка от снега будет при уклоне в 30°. Если угол ската 45°, то снег не сможет вообще задерживаться на крыше.
- Частота осадков в данном регионе. В местности, где осадки – это частое явление, оптимальный угол наклона — 45°. А в местности с умеренным климатом, но сильным ветром, лучше сделать скаты крыши под углом 30°.
Стандартные углы наклона в верхней части конструкции составляют от 20° до 30°, а в нижней – от 50° до 60°.
Угол уклона рассчитывается как отношение размеров конька крыши к ½ от ширины здания, а затем полученная цифра умножается на 100. Чем больше уклон ската, тем больше понадобится кровельного покрытия.
Важно! Если помещение под ломаной крышей будет использоваться как жилое, то угол наклона должен быть таким, чтобы высота конька была не меньше 2,5 м.
Вычисление площади
Ломаная крыша требует тщательного расчёта каждого элемента конструкции. Любые неточности и погрешности приведут к тому, что нагрузка на перекрытия будет распределяться неравномерно. В итоге несущая конструкция не выдержит массы кровельного покрытия и стропильных ног.
Крышу ломаного типа лучше разделить на несколько геометрических фигур (прямоугольников треугольников, трапеций) для упрощения расчётов. Затем нужно провести точные замеры каждой из этих фигур, а потом вычислить их площадь. Общая площадь ломаной крыши будет суммой каждой из перечисленных геометрических фигур.
Количество кровельного покрытия зависит от площади поверхности крыши. К этому значению нужно прибавить 15 % — с учётом стыков, бракованного материала, деформации во время работы и других непредвиденных обстоятельств.
Проекты бань из пеноблоков: примеры, виды и особенности
При вычислении общего веса конструкции стоит учесть вес:
- кровельного покрытия;
- утеплителя, гидроизоляционных материалов;
- обрешётки;
- стропильных ног, балок перекрытия, раскосов;
- окон, дверей;
- вентиляционного оборудования и других инженерных систем;
- будущей мебели.
Какие материалы нужны?
После того, как будет разработан чертёж и проект будущей крыши, станет понятно, какого сечения брус нужно приобретать, какая должна быть обрешётка и материал кровли.
Стропильную систему рекомендуется делать из древесины, а не из железобетонных конструкций либо металлических профилей. Это позволит снизить общий вес крыши и нагрузку на стены, фундамент.
Можно использовать брус от древесины хвойных пород (сосна, ель). Влажность дерева не должна быть больше 20%. Материал должен иметь гладкую поверхность, без сучков, расслоений, следов поражения насекомыми и трещин.
Также понадобятся:
- Брус для мауэрлата и прогонов – сечение 200×200 и 50×100 мм соответственно.
- Обрезные доски – для стропильных ног (размеры 50×200 мм).
- Доски – для обрешётки и контробрешётки (сечение 50×50 либо 20×90 мм). Для создания обрешётки также можно применять оцинкованный профиль.
- Толстая фанера – для фиксации и закрепления стыков стропил.
- Утеплитель (толщина 200 мм).
- Гидроизоляция и пароизоляция.
- Герметик.
- Металлические крепежи для стыковки мауэрлата и стропил, скобы, кронштейны, саморезы.
- Кровельное покрытие.
- Антипирены, антисептическая обработка, пропитка от гниения. Обработку этими средствами нужно проводить 2 раза до монтажа на крыше. Проводить процедуру по факту – неудобно и не надёжно, ведь не получится обработать материал в недоступных местах или в некоторых зонах с внутренней стороны.
Что важно сразу отметить
Завершающий этап строительства – возведение кровли. Однако ему еще на стадии проектирования предшествовало множество расчетов, призванных гарантировать в будущем способность этой кровли противостоять ветру, снегу, конденсату и прочим неизбежным напастям.
Мы напоминаем об этом, чтобы читатель, который намерен делать кровлю своими руками, трезво оценил свои навыки и отдал расчеты профессионалам, если он не архитектор и не инженер-строитель. Собрать по расчетам уже проще.
Возможно, это оптимальный вариант для тех, кто твердо намерен строиться сам.
Пошаговая инструкция возведения кровли
Сооружение ломаной крыши своими руками должно проходить по такой технологии:
- Установка мауэрлата.
- Установка стропильной системы.
- Теплоизоляция.
- Обустройство фронтонов.
- Монтаж обрешетки.
- Настил кровли.
Как самостоятельно сделать ломаную крышу в доме с мансардой читайте в отдельной статье.
Монтаж мауэрлата
К мауэрлату крепятся концы стропил. На место установки мауэрлата сначала наносится гидроизоляционный слой, например, рубероид, уложенный в два слоя, либо плёнка в 2-3 слоя.
Брус закрепляется по верхнему периметру стены на специально заготовленные для крепежа шпильки. Шаг между шпильками – максимум 2 м.
- Для небольшой крыши подойдёт материал размерами 100×100 мм.
- А для крыши большого метража – размерами 200×200 мм.
Брусья мауэрлата можно дополнительно закрепить к стене при помощи проволочной стяжки.
Чтобы мауэрлат не потерял свою прочность, в нём не нужно проделывать много отверстий. А расположение шпилек должно быть таким, чтобы при монтаже они находились не под стропильными ногами, а между ними.
Установка стропильной системы
После монтажа обвязочного бруса можно приступать к установке стропильной системы. Это производится в следующем порядке:
- После установки мауэрлата нужно смонтировать балки перекрытия. Именно они станут каркасом для вертикальных стоек. Балки укладываются с торцов здания, затем между ними натягиваются специальные бечёвки для определения плоскости, а потом монтируются промежуточные брусья.
- Далее возводятся вертикальные стойки в две параллельные линии. Они устанавливаются с краёв, после чего монтируются промежуточные стойки. Их можно укрепить временными распорками, а между собой соединить прогонами из досок и зафиксировать стяжкой. Шаг между стойками – максимум 2 м, а длина самих стоек рассчитывается по формуле: высота потолка + 10-15 см.
- Затем монтируются нижние стропильные ноги. Каждый брус (с запилом под нужным углом в верхней части) поднимается вверх. Потом устанавливаются верхние стропила. Крайние стропильные ноги фиксируются временными подкосами.
- В последнюю очередь между коньком и затяжкой закрепляется подвесная бабка.
Теплоизоляция
Вначале крепится пароизоляционный материал, который предотвращает проникновение пара в утеплитель, уложенный сверху. Затем на пароизоляцию выкладывается теплоизоляционный слой. Им может стать базальтовая каменная вата (какой выбрать утеплитель для чердачного перекрытия дома?)
Рекомендация: плотность утеплителя должна быть минимум 35 кг/м³, иначе материал с меньшей плотностью со временем даст усадку, спрессуется, деформируется, потеряет жёсткость, внутри кровли создадутся пустоты и эти места будут сильно промерзать.
Утеплитель укладывается в несколько слоёв внахлёст, чтобы предотвратить появление мостиков холода. Размер теплоизоляционного материала желательно выбирать такой, чтобы он был на 3-5 см больше, чем шаг между рейками контробрешётки. Больше о правилах утепления мансардой крыши частного дома читайте тут.
Поверх теплоизоляции прокладывается гидроизоляция – дышащая мембрана. Она нужна для того, чтобы выпускать влагу из утеплителя, не создавая в нём конденсат, но при этом не пропуская влагу с улицы внутрь помещения.
Обустройство фронтонов
Фронтон ломаной крыши имеет форму пятиугольника. Чтобы его возвести, нужно укрепить стропильную ферму, которая идёт первой с краю стены, а также сделать дополнительные стойки.
Если фронтон будет иметь окна, то для них нужно не забыть оставить проёмы. Вся остальная поверхность обшивается «дюймовкой» и утепляется.
Фронтон можно монтировать двумя способами:
- До проведения кровельных работ. Метод хорош тем, что скаты не будут мешать работе и затруднять её.
- После монтажа кровельного покрытия. Вариант удобен тем, что параметры и геометрия скатов уже известна и по ним проще сделать фронтон.
Создание обрешётки
Обрешётка для ломаной крыши – это как основание для здания. Именно на обрешётку будет крепиться кровельное покрытие.
Её можно сделать сплошной либо решётчатой:
- Сплошной обрешёткой пользуются тогда, когда кровельным покрытием выступает ондулин, шифер либо шинглас. Делают её из влагоустойчивой фанеры, которую выкладывают сплошняком на стропильные ноги.
- Решётчатая обрешётка применяется при использовании профнастила, черепицы. Изготавливается она из необрезных досок и укладывается перпендикулярно стропильным ногам.
На стропила сначала выстилается гидроизоляция (внахлёст на 10-15 см), которая фиксируется с древесиной строительным степлером. Потом монтируются рейки контробрешётки, а затем сама обрешётка.
Установка кровельного покрытия
Технология работы зависит от выбранного материала. Для любого кровельного покрытия сначала проводится раскрой листов, затем их монтаж. При работе с волнообразым материалом саморезы крепятся снизу волны. Если ввинчивать их в другом месте, материал деформируется, само крепление станет непрочным, и во время порывистого ветра в помещении будет казаться, что крыша «гудит».
Для монтажа кровли нужны такие инструменты:
- шуруповёрт;
- молоток;
- рулетка и карандаш;
- саморезы, подходящие под кровельное покрытие;
- инструмент для резки листов.
На заметку: если помещение под крышей будет использоваться как жилое, не рекомендуется покупать в качестве кровельного покрытия медную черепицу и железо, ведь летом они сильно нагреваются и в комнате создастся эффект душной парилки.
После установки кровли остаётся только сделать последние штрихи – провести монтаж водостоков, декоративной отделки, конька и снегозадержателей. Коньки крепятся на черепицу внахлёст на 10 см, а снегозадержатели монтируются на саморезы на некотором расстоянии от края скатов.
Теплоизоляционные мероприятия в процессе обустройства ломаной крыши для бани
Для создания комфортной и уютной атмосферы в мансардном помещении бани, а также для сокращения энергозатрат на обогрев, нужно грамотно организовать изоляцию кровли. Для достижения желаемого результата нужно придерживаться некоторых рекомендаций:
- Весь каркас от конька до самого мауэрлата нужно обшить пароизоляцией, материал нужно укладывать внахлест (до 30 см), а стыки проклеить плотным скотчем. Паробарьер фиксируется тонкими деревянными планками и специальным степлером.
- Тип основной обрешетки определяется в зависимости от финишного покрытия кровли. Жесткому материалу нужна редкая обрешетка, а мягкому — сплошная.
- Теплоизоляционным материалом чаще всего становится минвата. Она прокладывается между стропилами и обрешеткой.
- Верхним слоем фиксируется гидроизоляционный материал. Он укладывается внахлест и дополнительно проклеивается уплотнителем.
Для тех, кто хочет упростить себе строительный процесс предлагается готовый изоляционный «пирог», который требует только установки согласно инструкции к нему.
Распространённые ошибки
Помимо неправильного просчёта количества материалов, нагрузки на здание, есть ещё одна ошибка, которая плохо скажется на надёжности кровли – отсутствие вентиляции либо неправильное её обустройство. Нарушение вентиляционного режима приведёт к тому, что кровельный пирог со временем разрушится.
Чтобы избежать таких последствий, важно:
- оставлять достаточный зазор между кровлей и утеплителем;
- делать специальные проходы для вентиляции в коньке и карнизе крыши;
- оставлять нужную воздушную прослойку — для плоских кровельных покрытий зазор должен быть минимум 50 мм, а для профилированных – минимум 25 мм.
Как рассчитать ломаную крышу дома
Популярность ломаных крыш объясняется достаточно просто. Они отличаются экономичностью и широкими возможностями для обустройства мансарды. Такие помещения можно утеплять или оставлять в качестве летних комнат отдыха.
Конструкции кровли, имеющие переменные углы наклона скатов, требуют внимательного подхода при строительстве. Чтобы соорудить такую конструкцию, понадобится разобраться с габаритами ее составляющих.
Для расчета размеров ломаной крыши следует учесть все нагрузки, которые будут воздействовать на стропильную систему.
Особенности стропильной конструкции
Одними из самых распространенных и простых ломаных кровель являются пятиугольные конструкции. Они состоят из двух ярусов. Нижний более массивен, а верхний венчает его, сводя более пологие скаты к коньку. Снизу оборудуют мансардное помещение. Перед началом работ следует правильно рассчитать размеры ярусов в соответствии с габаритами дома. Нередко скаты имеют одинаковый угол наклона.
При сооружении каркаса ломаной крыши применяются те же правила, что и при обустройстве любых скатных кровель. Нижняя часть стропильной системы выполняется наслонного типа. Верхние стропильные ноги устраиваются висячими. Нижние части наслонных стропильных ног упираются в балки перекрытия или на мауэрлат. Их верхняя часть укладывается на раму мансардного помещения.
Традиционно наклон скатов нижней части кровли существенно круче, чем угол скатов верхней. Благодаря этому возможно создание излома. Нередко скаты обладают равным углом уклона. Внешне такая крыша смотрится, как двускатная. Однако устройство такой кровли осуществляется тем способом, который применяется при возведении ломаных крыш.
Виды нагрузок
Для обустройства простой ломаной крыши не потребуется знания специальных формул. Стоит только определиться с сечением брусьев и досок, которые будут использоваться для разных частей крыши. Для этого стоит разобраться, какие нагрузки следует учесть при расчете стропил.
На крышу действует множество сил. Некоторые из них являются постоянными, другие – возникают периодически. Если сложить все нагрузки вместе, они не должны приводить к деформации стропильной системы. По этой причине следует определиться с такими понятиями:
- Предельная прочность – так называют показатель, который не должен превышаться. В противном случае стропильной системе потребуется ремонт. Также это может сказаться на снижении устойчивости конструкции.
- Предельная деформация – является состоянием, нарушение которого приводит к сильным прогибам стропильных ног, а также нарушениям сочленений элементов.
В соответствии с каждым из этих состояний проводятся определенные вычисления. Среди основных нагрузок, которые оказываются на стропильную систему, выступают снеговые и ветровые.
Однако стоит учесть и воздействие устанавливаемой в мансарде мебели, нагрузок, оказываемых хозяином дома при эксплуатации чердачного помещения.
При вычислениях стоит учесть максимально возможные показатели нагрузок.
Определение веса снега
Чтобы выяснить, какой будет снеговая нагрузка на ломаную крышу, стоит найти свой регион на специальной карте. Каждой территории присваивается определенная цифра – показатель, определяющий количество снега, которое будет приходиться на кв. метр крыши.
На стропила, расположенные внизу и вверху, будут оказываться различные нагрузки. Обычно снег скапливается на пологой верхушке. При угле скатов 60 градусов снег задерживаться не будет.
Для таких наклонов существует определенный показатель, который приравнивается к нулю. Единица ставится только в том случае, когда угол наклона кровли не превышает 30 градусов.
По специальным таблицам можно найти значение веса снега на 1 кв. м. площади кровли.
Ветровые нагрузки
Сильный ветер может оказать существенное воздействие как на нижнюю, так и на верхнюю часть стропильной системы. Пологие стропила могут быть сорваны при сильном порыве ветра. Нижняя часть запросто может быть опрокинута.
Благодаря определению ветровой нагрузки можно соорудить действительно прочную стропильную систему, которая сможет выдержать даже самые сильные порывы. Определяется этот показатель по специальной карте, на которую нанесены районы, имеющие определенные показатели ветровой нагрузки.
Если дом планируется построить в местности с высоким показателем ветровых нагрузок, следует устанавливать стропильные ноги с большей частотой. Также необходимо увеличить количество подкосов, стоек и реек, которые будут препятствовать смещению каркаса. Также необходимо рассчитать вес этих элементов.
Масса кровли
Этот показатель представляет собой сумму масс различных элементов крыши. К ним относятся стропильные ноги, обрешетка, материал утеплителя, кровельное покрытие. Масса этих элементов влияет на прочность конструкции. В соответствии с массой кровли выбираются материалы для стропильной системы.
В специальных таблицах указывается усредненное значение веса различных покрытий. Если для обшивки кровли используются рельефные материалы, расчетную массу снега следует увеличить на 10%. Следует помнить, что в углублениях крыши твердые осадки могут лежать довольно долго.
Немаловажным показателем является вес обрешетки. Если строение будет покрыто мягкой кровлей, обрешетка выполняется из листовых материалов, к примеру, ОСП. Для профилированной жести на стропильные ноги укладывают бруски с определенным шагом. Масса обрешетки увеличивается, если установить диагональные ветровые связи.
Чтобы делать предварительные расчеты, пользуются усредненными показателями:
- деревянная обрешетка имеет массу от 10 до 12 кг/кв. м;
- наслонные стропильные ноги с прогоном весят до 10 кг/кв. м;
- висячие ноги стропильных ферм обладают массой до 15 кг/кв. м.
При расчете массы кровли особое внимание уделяется весу кровельного материала.
Ломаная стропильная система своими руками
Перед началом работ по возведению ломаной кровли необходимо тщательно продумать проект и рассчитать характеристики всех элементов системы. Для простоты понимания следует рассмотреть пример двухъярусной стропильной системы, которая установлена на кирпичную коробку.
Сначала устанавливаются стропила на мауэрлат. Обычно для него подбирают брус сечением 150х200 мм. Его укладывают заподлицо с внутренним периметром коробки.
По наружному краю стен возводится кирпичная кладка, которая будет скрывать мауэрлат. Также на кирпичи будет распределяться часть распорной нагрузки. Мауэрлат следует сделать выше кирпичной кладки на 3 см.
Также необходимо провести расчет площади крыши.
Монтаж балок перекрытия
Сначала устанавливают крайние балки перекрытия. Затем по бечевке равняют остальные балки. Их необходимо устанавливать с такой частотой, с которой будут монтироваться стропильные ноги. Если крыша будет утепляться плитными материалами, шаг между стропилами должен быть равен ширине утеплителя.
Перекрытия выполняют из бруса 100х200 мм. Во время укладки балок следует тщательно их выровнять. Выполняется это посредством подтесывания мауэрлата или подкладывания щепок под балки. К краям балки прикрепляется брус, который послужит основой для карнизных свесов.
Стенки мансардного помещения
Как только перекрытие будет уложено, можно заниматься возведением нижнего яруса стропильной системы ломаной крыши. Сначала следует отметить расположение опор для коробки. Работа выполняется согласно следующему алгоритму:
- Проводится монтаж угловых опор. Они должны возвышаться на высоту, превышающую высоту потолка на 10 см. Выполняются столбы из брусьев сечением 100х150 мм. Чтобы временно зафиксировать вертикальное положение элементов, необходимо воспользоваться раскосами.
- Соединение опор бечевкой. По ней устанавливаются промежуточные опоры. Их монтируют на одинаковом расстоянии друг от друга. В процессе работ используется брус 50х150 мм.
- На верх 2 рядов необходимо уложить прогоны.
- Сверху на них укладывают доски ребром. Они будут формировать потолок мансардного помещения.
- Сверху потолка монтируют доски 50х150 мм.
В результате получается не только каркас коробки для мансардного помещения, но и опоры для монтажа стропильной системы.
Стропила нижнего яруса
Для изготовления стропилин нижнего яруса применяется наслонный метод. Работы выполняются таким образом:
- Если геометрия стропилин не деформирована, следует выполнить единый шаблон для всех стропильных ног нижнего яруса. Для этого к торцу конструкции следует приложить доску, отметив не ней места верхнего и нижнего запилов.
- Затем следует установить боковые стропила, а между ними протянуть бечевку. Каждую промежуточную стропильную ногу следует сравнить с боковыми, отметив на них места запилов.
- После этого проводится установка стропил при помощи металлических уголков.
Случается, что длины досок не хватает, чтобы установить стропильные ноги нижнего яруса. В этом случае прибегают к соединению более коротких элементов. Однако лучше избегать подобного решения.
Стропила верхних скатов
Перед началом работ отмечается положение центральной оси. К крайней потолочной доске вертикально крепят отрезок рейки, которая будет служить ориентиром. Затем выполняют такие работы:
- По установленной доске отмечают длину стропильных ног. Необходимо отметить линии запилов.
- После этого нужно выполнить боковые стропильные ноги верхних скатов. По ним будет проводиться монтаж остальных элементов конструкции. Для устойчивости первые стропила следует укрепить подкосами.
- Проводится монтаж остальных стропильных ферм. Их следует подпереть подкосами для придания устойчивости.
После проведения таких работ выполняются фронтоны и обрешетка. В процессе их сооружения также необходимо соблюдать определенные правила. Фронтоны зашивают горизонтально расположенными досками. После этого выполняется обрешетка верхнего и нижнего яруса стропильной системы.
Выводы
Соорудить ломаную крышу дома достаточно просто, если выполнять определенные правила. Расчет материалов необходимо проводить в соответствии с данными ветровой и снеговой нагрузки в регионе. Это позволит выполнить прочную и надежную конструкцию, которая будет защищать мансарду от любых воздействий.
Что еще почитать по теме?
Автор статьи:
Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.