Многие владельцы частных домов, испытывая вполне понятное желание без особых затрат заполучить лишний жилой этаж, превращают чердак в мансарду. В таком случае целесообразно вместо обычной крыши с прямыми скатами соорудить ломаную. Как и из чего строятся подобные конструкции, мы расскажем в этой статье.
Виды ломаных крыш
Ломаная крыша отличается от обычной тем, что её скат состоит из двух плоскостей:
- верхняя является пологой;
- нижняя имеет уклон более 45 o .
Она выглядит так, как будто обычную двускатную крышу взяли за серединки скатов и растянули в стороны и вверх, изрядно увеличив тем самым объём чердачного пространства. Но увеличение объёма - это только один из плюсов такого решения. Второй - возможность сделать крышу более высокой. Ведь её верхняя часть, на уровне которой напор ветра является максимальным, благодаря небольшому уклону испытывает меньшие ветровые нагрузки, чем обычная крыша с прямыми скатами.
Скат ломаной крыши состоит из двух плоскостей с разными углами наклона
Различают следующие виды ломаных крыш:
- Односкатная. Состоит только из одного ломаного ската, при этом стены имеют разную высоту. Такая крыша является наиболее простой, но встречается она редко и в основном на пристройках.
- Двускатная. Классический вариант, включающий два ниспадающих в разные стороны ломаных ската. Торцы крыши - фронтоны - являются вертикальными и представляют собой продолжение стен.
- Трёхскатная. В этом варианте с одного торца вместо фронтона появляется третий ломаный скат. Такая кровля смотрится интереснее и создаёт меньшую нагрузку на фундамент торцевой стены. Трёхскатная крыша является несимметричной, поэтому она применяется главным образом на пристраиваемых зданиях.
- Четырёхскатная (вальмовая). Фронтонов нет, со всех сторон - ломаные скаты. Возводится на отдельно стоящем здании. Недостаток - объём мансарды по сравнению с классическим двускатным вариантом сокращается. Преимущества: эффектная архитектура и минимальная нагрузка на фундамент под торцевыми стенами.
Скаты ломаной крыши могут опираться на:
- Стены.
- Балки перекрытия, вынесенные за стены. Этот вариант сложнее в реализации, но зато он позволяет сделать мансарду более просторной.
Наряду с обычными существуют ломаные крыши, имеющие дополнительные конструктивные элементы:
При устройстве ломаной крыши применяется комбинированная стропильная система. Верхние пологие стропила - их называют коньковыми - являются висячими, то есть они опираются только нижними концами, а верхними стыкуются друг с другом. Чтобы эти стропила не разъезжались под действием собственного веса и снеговой нагрузки, они связываются горизонтальным элементом - затяжкой.
Боковые стропила являются наслонными. Они опираются и нижней частью - на стены посредством мауэрлата, и верхней - на вертикальные стойки.
В стропильной системе ломаной крыши одновременно используются и наслоннные, и висячие стропила
Из-за одновременного присутствия и наслонных, и висячих стропил эта система и называется комбинированной. В некоторых случаях боковое стропило приходится подпирать в середине подкосом, который упирается в основание стойки.
Стойки, в свою очередь, опираются на балки перекрытия. Если чердачное перекрытие выполнено из бетонных плит, то для опирания стоек по нему укладывают деревянный брус - лежень. Стойки образуют каркас стен мансардного помещения, а затяжки формируют его потолок.
Каркас ломаной крыши состоит из стропил - висячих и наслонных - и допонительных элементов, обеспечивающих жёсткость конструкции
Узлы крепления стропил
Надёжность стропильной системы зависит от правильно выбранного способа крепления её элементов.
Под воздействием нагрузки висячие стропила будут разъезжаться, скользя по поверхности балки или затяжки. Для противодействия скольжению применяют следующие типы соединений:
- Если уклон крыши превышает 35 o , для крепления достаточно замка с одинарным зубом.
Шип упирается в ответный паз затяжки и не позволяет стропилам разъезжаться
- При более пологих скатах применяют двойной зуб. Для усиления прочности соединения в затяжке выпиливают два упора. Один из них - крайний - дополняется шипом. Под его размер в ответной части стропила вырезается проушина.
Для пологих скатов крепление стропильной ноги к затяжке обычно выполняют при помощи замка с двойным зубом
- Самый сложный узел ломаной крыши находится в месте пересечения висячего стропила, затяжки и наслонного стропила. Поэтому его усиливают болтовыми соединениями.
Пара болтов эффективно противодействует вращающему моменту в месте соединения стропил с затяжкой
- К мауэрлату стропильную ногу прикрепляют посредством уголков и скоб. Для облегчения монтажа и ограничения движения стропила к его нижней поверхности надо прибить упорный брусок.
Упорная доска или брусок, набитые на нижнюю грань стропильной ноги, не позволяют ей скользить вниз
Ломаные крыши с «кукушкой», балконом, окном
Если крыша имеет «кукушку», то её стропильная система сопрягается с главной. Крыша «кукушки» может быть:
Наличие «кукушки» ослабляет основную стропильную систему, кроме того, требуется тщательная герметизация места примыкания разных частей кровли. Из-за этого проектирование и возведение крыш с такими элементами лучше доверить специалистам.
Балкон на мансарде можно организовать тремя способами:
Для установки мансардного окна между стропилами закрепляют бруски, очерчивающие проём. Они будут играть роль опорного контура для оконной конструкции.
Известны случаи, когда строительные компании с целью расширения помещения мансарды решались видоизменить классическую стропильную схему ломаной крыши, отказавшись от привычного расположения стоек.
Техническое решение состоит в следующем:
В результате укрепления точки излома ската накладками пара стропил работает как одна стропильная нога криволинейной формы.
Можно ли сделать ломаную крышу с приподнятой затяжкой
Расположение затяжки выше обычного - приём, к которому иногда прибегают при возведении двускатной крыши с прямыми скатами. Но в случае с ломаной крышей устройство приподнятой затяжки не практикуют, так как при этом приходится сдвигать стойки, в результате чего мансардное помещение становится менее широким.
Расчёт стропильной системы ломаной крыши
Чтобы определить размеры стропил, необходимо:
Для расчёта на прочность нужно замерить транспортиром углы наклона стропил.
Расчёт на прочность
Сегодня расчёт стропильной системы мансардной крыши можно сделать с помощью специализированных программных комплексов. Но нужно уметь делать его и вручную, потому что в полевых условиях компьютер не всегда доступен, да и проверить результаты перед началом выполнения работ будет полезно.
Для проведения расчётов нужно знать нормативную снеговую и ветровую нагрузки, характерные для региона строительства. Эти данные следует искать в СНиП 23.01.99* «Строительная климатология». Согласно этому документу в Российской Федерации различают 8 зон с нормативной снеговой нагрузкой от 80 до 560 кг/м 2 .
На карте указаны нормативные значения снеговой нагрузки для каждого климатического района нашей страны
Значение нормативной снеговой нагрузки можно взять из справочной таблицы.
Таблица: нормативные значения снеговой нагрузки по регионам
| № региона | I | II | III | IV | V | VI | VII | VII | 80 | 120 | 180 | 240 | 320 | 400 | 480 | 560 |
Фактическая снеговая нагрузка будет зависеть от угла наклона ската. Рассчитывается она по формуле S = S n * k, где S n - нормативная снеговая нагрузка в кгс/м 2 , k - поправочный коэффициент.
Величина k зависит от угла наклона ската:
- при углах до 25 o k = 1;
- для уклонов от 25 до 60 o k = 0,7;
- для более крутых крыш k=0 (снеговая нагрузка не учитывается).
Части ската ломаной крыши имеют различный уклон, соответственно, и фактическая снеговая нагрузка для них будет разной.
Аналогичным образом территория страны районируется по величине ветровой нагрузки.
Территоря нашей страны разделена на восемь регионов, в каждом из которых ветровая нагрузка имеет своё нормативное значение
Для определения нормативной ветровой нагрузки существует своя справочная таблица.
Таблица: нормативные значения ветровой нагрузки по регионам
| № региона | I a | I | II | III | IV | V | VI | VII | 24 | 32 | 42 | 53 | 67 | 84 | 100 | 120 |
Фактическая ветровая нагрузка зависит от высоты здания, окружающей его обстановки и угла наклона ската. Расчёт производится по формуле:
W = W n * k * С, где W n - нормативная ветровая нагрузка, k - табличный коэффициент, зависящий от высоты строения и окружающей обстановки, C - аэродинамический коэффициент.
Таблица: поправочный коэффициент учёта высоты здания и типа местности при расчёте фактической ветровой нагрузки
| Высота строения, м | Тип местности | ||
| А | Б | В | |
| Менее 5 | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
| 5–10 | 1 | 0,65 | 0,4 |
| 10–20 | 1,25 | 0,85 | 0,55 |
Типы местности различаются по следующим признакам:
- Зона А - открытые участки, где ветер не встречает препятствий (побережье, степь/лесостепь, тундра).
- Зона Б - участки, на которых имеются препятствия для ветра высотой не менее 10 м: городская застройка, лес, складки рельефа.
- Зона В - плотно застроенные городские районы со зданиями высотой в пределах 25 м.
Аэродинамический коэффициент С учитывает угол наклона скатов и преобладающее направление ветра. Следует понимать, что ветер может оказывать не только давление: при малых углах наклона ската возникает подъёмная сила, стремящаяся оторвать крышу от мауэрлата. Для определения коэффициента С нужно руководствоваться справочными таблицами.
Таблица: значения аэродинамического коэффициента - вектор воздушного потока направлен в скат
| Уклон ската, град. | F | G | H | I | J |
| 15 | -0,9 | -0,8 | -0,3 | -0,4 | -1,0 |
| 0,2 | 0,2 | 0,2 | |||
| 30 | -0,5 | -0,5 | -0,2 | -0,4 | -0,5 |
| 0,7 | 0,7 | 0,4 | |||
| 45 | 0,7 | 0,7 | 0,6 | -0,2 | -0,3 |
| 60 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | -0,2 | -0,3 |
| 75 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | -0,2 | -0,3 |
Таблица: значения аэродинамического коэффициента - вектор воздушного потока направлен во фронтон
Для тех участков крыши, где имеет место подъёмная сила, значение коэффициента С является отрицательным.
Фактические снеговая и ветровая нагрузки суммируются и на основании полученного результата подбирается сечение стропил (с учётом их шага и максимальной длины). Ниже приводится таблица для стропил из хвойной древесины высшего сорта (для других сортов значения будут другими). В её ячейках указывается максимально допустимая длина стропила при соответствующих сечении, шаге и нагрузке.
Таблица: максимально допустимая длина стропил в соответствии с шагом их установки и величиной снеговой нагрузки
| Сечение, мм | ||||||
| 100 кг/м 2 | 150 кг/м 2 | |||||
| Расстояние между стропилами, мм | ||||||
| 300 | 400 | 600 | 300 | 400 | 600 | |
| 38 х 80 | 3,22 | 2,92 | 2,55 | 2,61 | 2,55 | 2,23 |
| 38 х 140 | 5,06 | 4,6 | 4,02 | 4,42 | 4,02 | 3,54 |
| 38 х 184 | 6,65 | 6,05 | 5,26 | 5,81 | 5,28 | 4,61 |
| 38 х 235 | 8,5 | 7,72 | 6,74 | 7,42 | 6,74 | 5,89 |
| 38 х 286 | 10,34 | 9,4 | 8,21 | 9,03 | 8,21 | 7,17 |
Установку стропил с шагом в 600 мм следует считать наилучшим решением: при таком межстропильном расстоянии жёсткость и устойчивость конструкции будут максимальными, а для утепления можно будет использовать плиты из минеральной ваты или пенопласта стандартной ширины.
Видео: расчёт мансарды
Строительство ломаной крыши своими руками
Ломаная крыша относится к строительным конструкциям средней сложности. При наличии определённых навыков и нескольких толковых помощников возвести её вполне возможно собственными руками.
Подбор необходимых материалов
Для сооружения ломаной крыши понадобятся:
- Пароизоляционная плёнка - полимерная или антиконденсатная с внутренним нетканым текстильным слоем.
- Гидроизоляция. Можно использовать специальную полиэтиленовую плёнку или так называемую супердиффузионную мембрану, которая задерживает влагу, но при этом пропускает пар.
- Отожжённая проволока диаметром 3–4 мм, которая используется в качестве крепежа при устройстве стропильной системы.
- Прочие виды крепежа - болты, гвозди, скобы, специальные крепёжные пластины со штампованными зубцами.
- Стальной лист толщиной от 1 мм - из него будут вырезаться накладки для крепления элементов стропильной системы.
- Кровельный материал и саморезы (гвозди) для его крепления.
- Пиломатериалы.
- Утеплитель - минеральная вата, URSA (стекловолокно), пенополистирол.
Стропила и другие элементы обычно изготавливаются из наиболее дешёвой разновидности древесины - хвойной. Она не должна содержать подгнивших участков или следов повреждения жучками. Всю древесину перед монтажом стропильной системы необходимо обработать антисептиками.
При строительстве стропильной системы ломаной крыши используется сосновый брус и обрезная доска без дефектов и повреждений
Пиломатериалы потребуются следующие:
- для балок перекрытия - брус сечением 150х100 мм, если балки опираются на наружные и внутренние несущие стены, или сечением 200х150 мм при опоре только на внешний каркас здания;
- для изготовления мауэрлата - брус сечением 150х100 мм или 150х150 мм;
- для стоек - обычно применяют брус того же сечения, что и для балок перекрытия;
- для стропил - доска или брус, сечение которых определяется приведёнными выше расчётами;
- для некоторых крепёжных элементов и чернового пола - необрезная доска различной толщины;
- для обрешётки - обрезная доска сечением от 25x100 до 40х150 мм в зависимости от шага между стропилами и типа кровельного материала;
- для контробрешётки - доска толщиной 50–70 мм и шириной 100–150 мм.
Порядок выполнения работ по возведению ломаной крыши
Процесс возведения ломаной крыши выглядит следующим образом:
- На стены укладывают мауэрлат. Под брус нужно предварительно подстелить гидроизолирующую прокладку из рубероида.
- К стене мауэрлат крепят при помощи вмурованных в неё шпилек либо анкерных болтов (в этом случае в стене придётся сверлить отверстия) диаметром 12 мм. Крепёж должен заходить в тело стены хотя бы на 150–170 мм. Мауэрлат можно также привязывать к стене заделанной в неё отожжённой проволокой.
Для зданий из бетона или строительных блоков мауэрлат удобнее всего крепить на шпильки, вмурованные в армопояс при его заливке
- Устанавливают балки перекрытия. Если предполагается выход перекрытий за стены, их нужно уложить на мауэрлат. В противном случае балки укладывают на стены через прокладку из рубероида и прикрепляют уголками или скобами к мауэрлату.
- Определяют середину балки перекрытия и отступают влево и вправо ровно половину ширины мансардного помещения - здесь будут устанавливаться стойки.
- Брус наживляют гвоздями, а затем выставляют строго вертикально, пользуясь отвесом и строительным уровнем, и крепят окончательно к балке перекрытия при помощи уголков и деревянных накладок.
Вертикальные стойки устанавливают строго вертикально, а затем связывают продольными прогонами и поперечными затяжками
- Установив на балке перекрытия обе стойки, их связывают вверху горизонтальным брусом - затяжкой. Для крепления опять же следует применять уголки.
- По бокам получившейся П-образной конструкции устанавливают боковые стропила. Внизу каждое стропило опирается на мауэрлат, для чего в нём (стропиле) необходимо вырезать паз. Крепление к мауэрлату осуществляется скобами или уголками.
Стропильная нога крепится к мауэрлату при помощи скоб, уголков и других специальных крепёжных деталей
- Если длина стропила превышает максимально допустимую, его подкрепляют подкосом, упирающимся в основание стойки. Также применяют дополнительные стойки и так называемые схватки.
Для дополнительного укрепления стропильных ног можно использовать подкосы, схватки и дополнительные стойки
- Определяют среднюю точку на затяжке: здесь будет устанавливаться вертикальный брус - бабка. Его функция состоит в поддержке конькового узла, то есть места стыка верхних стропил.
- Устанавливают верхние (коньковые) стропила. В коньковом узле они должны прочно крепиться друг к другу, для чего необходимо использовать мощные болты с шайбами или пластинами либо стальную накладку.
Соединение стропильных лаг в коньковой части кровли может производиться встык, внахлёст или вполдерева
- Устанавливают на своё место бабку.
- Подобным образом собирают все стропильные фермы. Сначала следует собрать крайние фермы - тогда между их ключевыми точками можно будет натянуть отрезки шнура, выступающие ориентиром при сборке промежуточных ферм.
- Фермы скрепляют друг с другом горизонтальными прогонами, которые должны связывать верхние части стоек. Прогоны можно установить и на более ранней стадии, сразу после монтажа стоек.
- Готовую стропильную систему застилают сверху гидроизоляционной плёнкой. Как уже говорилось, наряду с обычными полимерными плёнками сегодня выпускаются мембраны, являющиеся барьером для воды, но пропускающие пар. В разных направлениях такая мембрана действует по-разному, поэтому её нужно стелить правильной стороной (на полотне имеются отметки). Рулон плёнки разматывают горизонтальными рядами, двигаясь снизу вверх, причём следующий ряд должен ложиться на предыдущий с нахлёстом в 150 мм.
Гидроизоляционное покрытие укладывают параллельно карнизному свесу с нахлёстом 150 мм
- Места нахлёста проклеивают двусторонним скотчем. Не допускается натягивание плёнки - она должна провисать на 2–4 см. Чтобы материал не соскальзывал, его фиксируют скобозабивателем (строительным степлером).
- Вдоль стропил сверху набивают контробрешётку - доски толщиной 50–70 мм и шириной 100–150 мм. Этот конструктивный элемент необходим для создания продуваемого зазора между гидроизоляцией и кровельным материалом - так будет удаляться конденсат, образующийся за счёт проникающего под покрытие пара.
- Поверх контробрешётки в перпендикулярном ей направлении набивают обрешётку - доски, рейки или сплошной настил, параметры которого зависят от вида кровельного материала и расчётной нагрузки.
Бруски контробрешётки формируют вентиляционный зазор, а продольные ряды обрешётки служат для крепления кровельного материала
- К обрешётке крепят кровельное покрытие.
Видео: установка ломаной крыши
Утепление кровли производится после завершения монтажа стропильной системы и укладки гидроизоляционного слоя. Особенностью ломаной крыши является то, что утеплитель прокладывается по нижним стропилам и потолку мансардного помещения, образованного затяжками. Верхний треугольник кровли оставляют холодным для обеспечения вентиляции подкровельного пространства.
Плиты утеплителя должны заходить в промежутки между стропильными лагами с ощутимым натягом, чтобы не создавались условия для образования мостиков холода
Если в качестве гидроизоляции поверх стропил была уложена обычная плёнка, между ней и теплоизоляцией также должен быть продуваемый зазор величиной хотя бы в 10 мм. Если же укладывалась супердиффузионная мембрана, в устройстве зазора необходимости нет.
Плиты утеплителя укладываются в несколько слоёв со смещением мест стыка в каждом ряду. Поверх утеплителя монтируется парозащитная мембрана.
Кровля представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из защитных пленок, утеплителя, кровельного покрытия и вентилируемых зазоров
Видео: утепление ломаной мансардной кровли
https://youtube.com/watch?v=UqWyrNQ4eq0Выбор кровельных материалов
Остаётся решить, чем же покрыть крышу. Кровельных материалов на сегодняшний день существует довольно много, представляем сравнительную характеристику наиболее популярных из них.
Ондулин
По виду ондулин напоминает шифер, только является разноцветным. По внутреннему же составу он устроен совсем по-другому: это битумный материал, как и рубероид, только в качестве основы применяется не картон, а жёсткий лист из прессованной целлюлозы. Стоит ондулин несколько дороже шифера, но всё равно остаётся в категории бюджетных материалов.
Недостатки ондулина:
- горит;
- имеет низкую прочность;
- недолговечен;
- в жару может распространять характерный битумный запах;
- на затенённой стороне может, как и шифер, обрастать мхом, хотя производители и уверяют, что это невозможно.
Кроме низкой стоимости и обширной цветовой гаммы у материала есть и вполне ощутимые преимущества:
- не издаёт «барабанных» звуков во время дождя или града;
- в отличие от шифера является пластичным, благодаря чему более стойко переносит ударное воздействие и может использоваться для покрытия крыш со сложным контуром («несгибаемый» шифер значительной частью ушёл бы в отходы);
- обладает невысокой в сравнении с металлическими покрытиями теплопроводностью, поэтому не так сильно нагревается на солнце.
Профнастил
На сегодняшний день профнастил является одним из самых популярных кровельных материалов. «Профилированный» в переводе на обиходный язык означает «волнистый», только волны у профнастила не синусоидальные, как у шифера и ондулина, а трапециевидные.
Профнастил выпускается в виде металлических листов с волнами трапециевидной формы
Изготавливают профнастил из стальных листов, которые покрываются двойным защитным слоем: сначала цинком, затем - полимером. Материал весьма долговечен: срок службы может достигать 40 лет. Но нужно учитывать, что многое зависит от вида защитного полимера, в качестве которого применяются:
- Акрил. Наименее стойкая разновидность покрытия. Его легко повредить при монтаже, он быстро выгорает и может отслоиться уже через 3 года эксплуатации.
- Полиэстер. Применяется чаще всего. По соотношению стоимости и долговечности является оптимальным вариантом для обычных условий, когда в атмосфере не наблюдается большого количества загрязнений, а крыша не подвергается интенсивному механическому воздействию. Полиэстер наносится слоем толщиной 20–35 мкм, поэтому при монтаже следует соблюдать особую осторожность, чтобы покрытие не повредить.
- Пластизоль (полимер на основе ПВХ). Наносится слоем толщиной в 175–200 мкм, поэтому обладает повышенной устойчивостью к механическому воздействию и хорошо переносит химическую агрессию сильно загрязнённой атмосферы. Но при этом не рассчитан на высокие температуры и интенсивное ультрафиолетовое излучение, поэтому для южных регионов не подходит. Ещё один недостаток - быстро выгорает (за 4–5 лет).
- Пурал. Это покрытие на основе полиуретана появилось относительно недавно. Наносится слоем толщиной 50 мкм, характеризуется устойчивостью и к солнечному излучению, и к химическому воздействию, и к перепадам температур. Тоже придаёт материалу износоустойчивость.
- Полидифторионад. Профнастил с таким покрытием стоит дороже всего, но зато оно является и самым стойким. Предназначено для экстремальных климатических условий или для химически активной среды. К примеру, таким профнастилом целесообразно покрывать здания, расположенные на морском берегу, либо строения химического предприятия, производящего выбросы в окружающую среду.
Металлочерепица
Металлочерепица, так же как и профнастил, изготавливается из стальных листов с полимерным покрытием, только им придаётся более сложная форма, имитирующая поверхность керамической черепицы. Выглядит более эффектно, но для придания нужной формы приходится применять более тонкую сталь, поэтому металлочерепица уступает в прочности профнастилу.
Металлочерепица по эстететическим качествам превосходит профнастил, а по прочности и долговечности уступает ему
Металлочерепица имеет следующие достоинства:
- Небольшой вес.
- Экономичность.
- Эстетичность.
- Устойчивость к выгоранию и истиранию.
Но есть у этого материала недостатки, способные огорчить домовладельца:
- Высокий уровень звукопередачи: во время дождя и града в доме будет шумно.
- Большое количество отходов при покрытии крыш сложной формы.
Монолитный поликарбонат
Прозрачная крыша из монолитного поликарбоната - это довольно экзотический вариант. Утепление в этом случае, естественно, не предусматривается, поэтому такое решение будет уместным только в регионе с тёплым климатом.
Поликарбонат в качестве кровельного покрытия в основном применяется на нежилых постройках, агротехнических сооружениях и на строениях, расположенных в южных регионах
Для фиксации пластиковых панелей на стропилах крепится каркас из алюминиевых или стальных профилей. При закреплении поликарбоната нужно учитывать, что этот материал сильно меняется в размерах при температурных перепадах, поэтому:
- диаметр крепёжных отверстий должен быть на 2–3 мм больше диаметра саморезов;
- завинчивать саморезы намертво нельзя.
Монолитный поликарбонат отличается:
- ударопрочностью;
- небольшим удельным весом;
- стойкостью к распространению огня и выцветанию;
- инертностью по отношению к агрессивным химическим элементам;
- простотой обработки и очистки.
В то же время этот материал неустойчив к мелким острым предметам и имеет высокий коэффициент линейного расширения при нагреве.
Мягкая рулонная кровля
Традиционно выделяют следующие виды мягких рулонных покрытий:
Все эти материалы производятся на основе битума или битумно-полимерной смеси. Могут применяться только на кровлях с уклоном до 25 o - с более крутых скатов такое покрытие в жару может сползти. Не так давно появились новые разновидности мягких кровельных покрытий, сырьём для которых служат каучук и нефтеполимерные смолы. Они могут укладываться на скатах любой крутизны и при этом, в отличие от битумных, хорошо переносят воздействие негативных факторов окружающей среды (срок службы составляет 25 лет) и укладываются в один слой (битумсодержащие материалы настилаются в 3–5 слоёв).
Такие материалы выпускаются и у нас - это мембраны «Рукрил» и «Кромэл». Ширина рулона может достигать 15 м, так что швов в покрытии будет очень мало.
Крепятся мембраны либо на специальный клей, либо при помощи саморезов.
Как видно из чертежей и схем, ломаная крыша позволяет с максимальной выгодой использовать чердачное помещение. Но при этом она превосходит по сложности обычную прямоскатную крышу как в расчётах, так и в реализации. Поэтому при отсутствии достаточного опыта целесообразно доверить её проектирование и возведение специализированной организации.
Если вы желаете увеличить полезную площадь в собственном доме без значительных капиталовложений, тогда вам стоит обратить внимание на строительные проекты с ломаной конструкцией мансардной крыши для обустройства жилого мансардного помещения. Как показывает практика – это наиболее оптимальный вариант планировки жилплощади эконом класса. Существует ошибочное мнение, что комната под крышей годится для проживания исключительно в теплый период года.
Качественно утепленная мансардная кровля прекрасно держит тепло и в зимний период, сохраняя такие же комфортные условия проживания, как и на первых этажах дома.
Ломаная мансардная крыша технически считается сложной конструкцией, возведением которой должны заниматься профессиональные кровельщики. Но человек, имеющий опыт возведения хотя бы стандартной двухскатной кровли, вполне может справиться самостоятельно с несколькими подсобниками и с подобной кровельной конструкцией. Главное разобраться с нюансами технологии ее установки, предварительно сделать необходимые расчеты.
В этой статье
Особенности мансардной конструкции
Главное отличие мансарды от других помещений – практически полное отсутствие стен, в качестве которых обычно служит стропильная система. А мансардные окна имеют характерные конструктивные отличия, так как они принимают на себя повышенные ветровые нагрузки, больше подвергаются воздействиям атмосферных осадков, чем обычные окна в доме.
Важно! Площадь проема окна согласно требованиям СНиП должна составлять не менее 10-ти процентов поверхности полового основания комнаты. Поэтому в случае обустройства на чердаке межкомнатных перегородок, в каждом сформировавшемся помещении рекомендуется вставлять мансардное окно.
Самый простой и быстрый, а главное экономный вариант – сделать в крыше наклонные мансардные окна, чем специально сооружать дополнительные конструкции для вертикальных окон. Но любые проекты домов требуют качественного обустройства гидроизоляции.
Преимущества наклонных мансардных окон
- Достаточное количество естественного освещения.
- Отсутствие необходимости менять кровельную конструкцию.
- Возможность самостоятельного монтажа.
Важно! Уровень освещенности будет в первую очередь зависеть от площади оконного проема, прямо пропорциональной углу наклона крыши. Соответственно, чем круче двускатная ломаная кровля, тем выше, шире выполняется проем для оконной конструкции.
Основные этапы возведения ломаной мансардной кровли
При проектировании ломаной крыши для обустройства мансарды своими руками рекомендуется предварительно создать чертежи конструкции в разных проекциях. Так можно будет наглядно видеть размещение всех элементов конструкции.
- На первом этапе формируется геометрия кровельных скатов. Достаточно важно правильно рассчитать высоту конька, от которой в дальнейшем будет зависеть высота потолка мансардного помещения. Необходимо учесть, что между коньком и перекрытием потолка образуется дистанция приблизительно в полтора метра.
- Второй этап – устанавливается высота потолка мансардного помещения. Для комфортного пребывания в комнате она должна составлять не менее 2 метров.
- Далее нужно рассчитать угол наклона ската ломаной мансардной крыши в верхней части. Для этого на чертеже проводится линия потолочной поверхности, затем проводятся прямые линии от конька до точек их пересечения с потолочной линией. Берется транспортир и вычисляется угол наклона (его значение обычно в пределах 20-30º). Полученные данные рекомендуется отметить на схеме.
- Теперь определяется угол наклона кровельного ската в нижней части. Для этого на чертеже отступают от нижнего карниза крыши на расстояние длины свеса (это порядка 50 см). К полученной точке от конца верхнего кровельного ската необходимо провести прямую линию. Берется транспортир, измеряется угол наклона (он находится обычно в пределах 50-60º), отмечается на чертеже.
- Заключительным этапом проектирования является нанесение контуров стен (в мансарде они обычно выполнены из стропил) мансардного помещения. Измеряются их линейные параметры, общая площадь, также отмечаются на схеме.
Важно! Максимально точные расчеты проекта будут зависеть от точности выполнения первичных замеров и дальнейшего соблюдения масштаба.
Благодаря современным технологиям и оборудованию значительно облегчить проектирование и получить высокоточные результаты можно с помощью специальных компьютерных программ. Для этого всего лишь нужно ввести в программу параметры здания, тип кровельной конструкции, и все необходимые расчеты компьютер сделает автоматом. Если такой возможности нет, тогда рекомендуется приобрести готовый строительный проект.
1.
2.
3.
4.
Самым популярным проектом строительства частного дома в сельской местности считается строение, имеющее размеры 6 на 6 метров и 3 окна по фасаду. Поэтому для дополнительного увеличения жилой или хозяйственной площади владельцами выбирается
Мансардная ломаная двухскатная крыша своими руками, как на фото.
Такой вид кровли имеет стропильную конструкцию, позволяющую возводить в мансардном помещении вертикальные стены и обустраивать горизонтальный потолок. В свободном боковом пространстве делают встроенные шкафы или оборудуют ниши под хранение различных вещей. Над потолком мансардного этажа обычно оставляют небольшой проветриваемый чердак.
Нижние стропила ломаной крыши
Когда строится двускатная ломаная крыша своими руками, стропильную систему можно выполнить из наслонных и висячих элементов, или только из наслонных. Если представить в виде геометрических фигур, то это будет 3 треугольника. Два из них находятся по бокам помещения, а один - над его потолком.
Боковые скаты на крышах ломаной формы делают с большим уклоном, поэтому на них не задерживается снежная масса. При строительстве домов в районах с незначительным количеством осадков в холодные месяцы, когда выполняют , снежную нагрузку не учитывают (прочитайте: " "). Что касается ветровых показателей, то их непременно включают. Не следует забывать о нагрузке на стены здания и фундамент, так как боковые являются несущим каркасом для стен чердачного помещения.
Конструкция ломаной крыши предусматривает использование для боковых скатов наслонных стропил, опирающихся на мауэрлат и прогоны. Монтируют прогоны на стойки, которые упираются в балки перекрытия потолка основного помещения дома (прочитайте: " "). Для обеспечения дополнительной устойчивости стоек используют схватки, связывающих их со стропилами, а тем в свою очередь надежность придают подкосы, которые упираются в низ стоек. Благодаря этому разгружают боковые прогоны, являющиеся для верхних стропил опорными.
Если создается двухскатная ломаная крыша, чтобы выполнить нижнее крепление стропильных ног, используют скользячки или ползун. Когда потолочные балки изготавливают из пиломатериалов, требуется для них сделать расчет на сосредоточенную нагрузку (прочитайте: " "). В том случае, если перекрытия железобетонные, вычисления не производят. При использовании железобетонных плит на гидроизоляционный материал под стойки помещают лежень, его располагают в строго горизонтальном положении при помощи деревянных подкладок или кирпичных столбиков.
Верхние стропила ломаной крыши
Поможет разобраться с тем, как строится ломаная крыша чертеж, который выполняют при разработке проекта дома. Верхний треугольник, образованный стропильной конструкцией, при строительстве мансардной кровли в отличие от двух боковых треугольников изготавливают из наслонных стропил, также можно использовать висячие (прочитайте также: " "). Когда предполагается задействовать висячие стропила, тогда для компенсации изгибающих напряжений потребуется монтаж дополнительной подвески. Такое напряжение создается в затяжке.
Стропильные висячие фермы создают конек при помощи жесткого соединения стропильных ног без применения конькового прогона. Для равномерного распределения нагрузки используют подкосы и ригель.
Когда задействуют наслонные стропила, верхний треугольник имеет совершенно другое устройство. Затяжки в таком случае выполняют функции потолочных балок, а в них упираются стойки, необходимые для конькового прогона. Для этого используют древесные материалы, имеющие большое сечение. Также потребуется строительство солидной потолочной конструкции. Как утверждают специалисты, в домах, на которых планируется двускатная ломаная крыша, желательно строить стропильные системы путем совмещения нижних наслонных и верхних висячих стропил.
Строительство ломаной крыши
Работу по созданию ломаной кровли выполняют в такой последовательности:
Порядок расчета кровельного пирога
В качестве примера проведения расчета кровельного пирога взят монтаж ломаной крыши с использованием металлочерепицы.
Необходимы следующие материалы:
- гидроизоляционный;
- теплоизоляционный;
- пароизоляционный;
- кровельные;
- крепежные детали;
- доборные элементы;
- водосточные изделия.
Для пароизоляции планируется использовать Изоспан В, стандартно его рулон имеет ширину 160 сантиметров. Согласно инструкции производителя, размер нахлеста должен составлять минимум 10 сантиметров, отсюда рабочая ширина равна 150 сантиметрам. С учетом стандартных размеров рулона получается 70 «квадратов» материала. После этого площадь кровельной поверхности делят на площадь рулона и определяют их необходимое количество.
Материал для выполнения гидроизоляции, когда строится двухскатная или односкатная ломаная крыша, рассчитывается аналогично.
Утепляться одно- или двухскатная ломаная крыша может одним из двух способов: материал укладывают либо на всю ее поверхность или только на стены и потолок мансардного помещения. Второй способ по стоимости дешевле, но поскольку утеплитель помещают между стропил, разрыв слоя материала способствует образованию мостиков холода. При выборе плиточного «Эковер Лайт 35», имеющего толщину 5 сантиметров, ширину 60 сантиметров и длину 1 метр, нужно разделить площадь поверхности кровли на площадь одного листа и полученный результат умножить на 3, поскольку толщина слоя утеплителя должна составлять не меньше 15 сантиметров.
Чтобы произвести расчет листов согласно длине, учитывают, что длина картины (максимальная) составляет 6,1 метра, стандартно длина листа равна 2,95 и 2,25 метра, нахлест по торцу – 15 сантиметров, на свес надо добавить 7 сантиметров. С учетом того, что высота бокового прогона обычно соответствует высоте комнаты в 2,5 метра, то желательно использовать листы, имеющие длину 2,95 метра.
Ломаные крыши относятся к категории популярных и наиболее эффективных кровельных конструкций. Возведение и обустройство подобной кровли требует от исполнителя наличия определенных навыков выполнения необходимых расчетов и соответствующих мероприятий.
Однако, разобравшись в основных положениях руководства, с обустройством подобной кровельной конструкции можно будет справиться собственными силами без привлечения сторонних специалистов, что позволит существенно сэкономить.
Ломаная крыша прекрасно подходит для тех ситуаций, когда запланировано обустройство жилой мансарды. В данном случае подкровельное помещение будет иметь достаточно высокие потолки.
Возвести ломаную крышу несколько сложнее, чем обыкновенную одно- либо двухскатную конструкцию, однако невыполнимых задач, как вы уже знаете, нет.
Ломаные кровли лучше всего смотрятся на строениях, имеющих квадратную форму. Если ваш дом является узким и длинным, от мансарды, следовательно, и от рассматриваемой конструкции крыши, практически никакой пользы не будет.
Любые кровельные конструкции, и ломаная не является исключением, рассчитываются в два этапа. При выполнении первого расчета устанавливается требуемое количество финишного материала, а второй расчет предназначен для установления показателей несущей способности стропил.
Чертеж — размеры мансардной крыши
Первый расчет выполняется с использованием значений геометрических размеров кровельной системы. Расчет же несущей способности системы стропил несколько более сложен. При его выполнении нужно учитывать следующие показатели:
Получив все перечисленные данные, вы сможете выполнить расчет системы стропил с использованием соответствующих формул либо специальных программ, что проще, быстрее и удобнее.
По результатам расчетов вы установите, подходят ли сечения конструктивных элементов конкретно к вашей кровельной конструкции. По необходимости характеристики обрешетки и стропильных ног можно менять. Также вы можете заменить кровельный материал.
Для максимального удобства создайте трехмерную модель будущей ломаной кровельной конструкции с выбранными вами параметрами. В этом вам помогут специальные программы.
Из чего строить крышу?
После завершения всех расчетов и подготовки необходимой проектной документации, вы будете знать, каким должно быть сечение элементов стропильной системы крыши, какую обрешетку лучше всего обустраивать и какой кровельный материал подойдет конкретно для вашего случая.
Отправляйтесь за приобретением необходимых приспособлений.
Прежде всего, купите брус для обустройства мауэрлата, а также брусья либо доски для монтажа обрешетки и обрезную доску для системы стропил. Также стропила можно делать из бруса.
Идеально подойдет хвойная древесина. Важно, чтобы влажность материала не превышала 20-22%. Материал не должен иметь крупных сучков. Следы повреждения жучками и синюшные пятна тоже должны отсутствовать.
Учитывайте тот факт, что от качества древесины напрямую зависит прочность, надежность и долговечность ломаной кровельной конструкции.
Прежде чем использовать купленный материал по назначению, обязательно обработайте его антисептическим препаратом. Специальные средства обеспечат защиту материала от гниения. Также периодическую обработку антисептиками нужно будет проводить в течение всего срока использования кровельной конструкции.
Помимо антисептиков, всю древесину нужно обработать антипиренами – это специальные противопожарные средства.
Обработку материала выполняйте на улице либо в качественно проветриваемом помещении. Обязательно наденьте защитные перчатки и респиратор. Упомянутые средства наносятся двойным слоем. Для нанесения удобнее всего использовать распылитель, также подойдут обыкновенные кисти.
После нанесения пропиток, дайте им полностью высохнуть, и только после этого переходите к выполнению других запланированных мероприятий.
Также для обустройства ломаной кровельной конструкции понадобятся крепежные изделия – саморезы, пластинки, болты и т.д.
Дополнительно приобретите подходящие материалы для гидроизолирования, утепления и пароизолирования конструкции, а также финишный кровельный материал.
Порядок возведения крыши
Обустройство рассматриваемой конструкции выполняется в несколько несложных шагов.
Первый шаг
Закрепите мауэрлат на верхнем обвязочном брусе.
Второй шаг
Установите стропильные ноги по требованиям ваших проектных чертежей. Предварительно вырежьте шаблоны для соединения стропильных элементов с опорным брусом (мауэрлатом).
Третий шаг
Выставьте вертикальные стойки и закрепите их на балках перекрытия. Они возьмут на себя функцию каркаса стен будущего подкровельного помещения.
Вверху свяжите стойки при помощи прогонов. Эти элементы одновременно возьмут на себя функции затяжек для верхних стропильных элементов и потолочных балок для мансардного помещения.
Дальнейшую работу выполняйте по требованиям своего проекта. При этом обязательно учитывайте, что стропила, за счет которых образуется отвесной кровельный скос и обеспечивается затяжка верхних стропильных ног с мауэрлатом, должны быть наслонными. Верхние же стропила в конструкции такой кровли будут относиться к висячему типу.
Для дополнительной жесткости висячих стропильных ног обеспечьте фиксацию на бабках. Их необходимо соединить с затяжками, выполняющими функцию балок потолка мансардного этажа.
При необходимости выполните монтаж распорок и подкосов. Все перечисленные крепежные элементы конструкции должны быть изначально отмечены в ваших чертежах крыши.
На крайние стропила, размещенные с торцов дома, установите дополнительные каркасы для размещения фронтонов, дверных проемов и стеклопакетов.
Изоляционные работы и финишная отделка
В завершение останется выполнить укладку необходимых изоляционных материалов. Сначала закрепите по каркасу кровельной конструкции пароизоляционную пленку, уложив ее по стропильным ногам и зафиксировав степлером. Пленку крепите с нахлестом, без чрезмерных провисаний.
Смонтируйте обрешетку из бруса. Шаг обрешетки подбирайте индивидуально в соответствии с особенностями выбранного финишного покрытия. В некоторых ситуациях для обустройства обрешетки применяется металлопрофиль, но вариант с применением деревянного бруса является наиболее распространенным.
Уложите теплоизоляционный материал (лучше всего минвату) между стропильными элементами. Утеплитель укладывайте в распор. Со стороны мансардной комнаты дополнительно зафиксируйте утеплитель обрешеткой. К ней же в будущем будет фиксироваться финишное внутреннее покрытие.
Уложите гидроизоляционный материал. Принципы укладки и крепления те же, что и в случае с пароизоляционной мембраной. Приступайте к укладке финишного материала поверх обустроенной влагоизоляции. Скаты рассматриваемой конструкции имеют в своей основе ломаный профиль, поэтому финишное покрытие следует начинать монтировать снизу.
В местах стыков скатов кровли укладывайте верхний ряд финишного материала так, чтобы он перекрывал нижний ярус и создавал над ним своего рода козырек.
Укладка кровли на мансардную крышу
В завершение необходимо установить различные дополнительные элементы кровельной конструкции вроде водосточных желобов, ограждений и пр.
Готовая ломаная кровельная конструкция, созданная собственными силами, ни в чем не уступает аналогичным постройкам, оборудованным с привлечением профессионалов.
Удачной работы!
Видео – Ломаная крыша своими руками
Дом с мансардой — это не только дополнительная жилая площадь, но и респектабельный вид всего здания. Даже если помещение под крышей сделано неотапливаемым и используется только в летнее время, оно все равно создает мощную «воздушную подушку», которая способствует задерживанию тепла внутри капитальной всей постройки.
А про, то — читайте на нашем портале.
Проект мансарды
Составляя схему постройки мансарды, лучше всего это сделать в разных проекциях, чтобы видеть и понять размещение всех элементов стропильной системы. Очень важно правильно рассчитать высоту конька крыши, так как от нее напрямую будет зависеть размер площади под ней.
Составляя схему-проект постройки мансардной крыши нужно просчитать высоту конька, потолка и общую площадь помещения.
Минимальная высота от пола до конька должна составлять 2,5— 2,7 м , если же это расстояние меньше, то помещение не является мансардой, его можно назвать только чердаком. Этот параметр установлен нормами СНИП .
Чтобы все элементы были вычерчены точно и имели нужное расположение в общей системе нужно отталкиваться от фигуры с прямыми углами, то есть прямоугольника или квадрата – сечения создаваемого мансардного помещения. Опираясь на стороны (высоту и ширину будущей комнаты), будет практически невозможно ошибиться с величинами углов, под которыми располагаются скаты крыши, с расположением конька, стропил и всех подпорных элементов. Определяя эти параметры, их сразу же нужно заносить в чертеж .
Для начала необходимо найти середину ширины фронтальной стены. Отталкиваясь от этой точки, определяются параметры высоты конька, будущего потолка мансарды, расположение стоек-стен и размер карнизного свеса.
В связи с тем, что каждая из конструкций имеет определенное количество соединительных узлов, которые имеют различные конфигурации, неплохо будет каждую из этих связок прорисовать отдельно, чтобы разобраться в их особенностях сопряжения между собой всех элементов, соединяющейся в этой точке.
Любая стропильная система состоит из основных элементов и дополнительных, которые могут быть не в каждой конструкции. К основным составляющим мансардной крыши относятся.
- Балки перекрытия, которые являются основой для остальных элементов стропильной системы. Они укладываются на капитальные стены строения.
- Стропильная нога, прямая в двускатной системе крыши или состоящая из двух отделов — в ломаной схеме. В этом случае, верхнее стропило называется коньковым, так как образует самую высшую точку крыши — , а стропила, образующие стены мансарды, называют боковыми.
- Коньковая доска или брус — обязательный элемент дл я двухскатной крыши, но не всегда применяется при устройстве ломаной модели кровли.
- Мауэрлат – мощный брус, закрепляющийся к капитальным боковым стенам строения. На этот элемент устанавливаются стропильные ноги.
- Стойки — это опорные элементы, необходимые для укрепления двухскатной и ломаной конструкции. В последнем случае, к ней присоединяют коньковое и боковое стропило, а в первом — стойка является надежной подпоркой для длинного стропила. Кроме этого, стойки служат каркасом для утепления и обшивки стен мансарды.
- Диагональные связывающие элементы или скосы дополнительно скрепляют стойки или продольные балки и стропила, делая конструкцию более прочной.
- Балки чердачного перекрытия применяются во всех вариантах мансарды — ими связывают стойки, и они же являются каркасом для устройства потолка.
- Межстропильные прогоны устанавливаются в ломаном виде крыши для жесткости конструкции.
Чтобы быть уверенным, что подготовленный проект разработан верно , нужно показать его специалисту. Только он сможет определить, правильно ли подобраны параметры мансарды к ширине и длине стен строения.
Видео: профессиональный расчет мансардной крыши с помощью специального ПО
Параметры материалов для возведения мансардной крыши
Если графический проект готов, то, отталкиваясь от проставленных на нем размеров, можно просчитать количество материалов, необходимых для возведения мансардной крыши. Выбирать материалы нужно по их характеристикам, которые должны отвечать требованиям противопожарной и экологической безопасности. Для древесины необходимо предусмотреть специальную обработку антипиренами , которые снизят горючесть материала. Итак, для строительства понадобится:
- Доски для стропильных ног. Их сечение — подбирается по результатам специальных расчетов – об этом будет рассказано подробнее чуть ниже.
- Брус, имеющий сечение в 100×150 или 150×200 мм — для балок перекрытия, в зависимости от выбранной стропильной системы и ширины между несущими стенами, а также для прогонов, диагональных ног или ендов – если они предусмотрены конструкцией.
- Брус сечением от 100×150 мм или 150×150 мм для укладки мауэрлата .
- Для стоек обычно применяют брус 100 × 100 или 150×150 мм.
- Необрезная доска для настила чернового пола и некоторых крепежных элементов.
- Проволока стальная отожженная диаметром 3— 4 мм — для скрепления между собой некоторых деталей.
- Гвозди, болты, скобы разных размеров, уголки различных конфигураций и другие крепежные элементы.
- Металлический лист т олщиной не менее 1 мм — для вырезания накладок.
- Пиломатериалы для обрешетки и контробрешетки для кровельного материала – в зависимости от выбранного типа кровли.
- – для термоизоляции кровли.
- Гидроизоляционные и пароизоляционные мембраны.
- Кровельный материал и крепежные элементы для него.
Какого сечения требуются стропила
Стропила – элементы кровли, которые будут воспринимать основные внешние нагрузки, поэтому к их сечению требования совершенно особенные.
Размер требуемого пиломатериала будет зависеть от многих параметров – от шага между стропильными ногами, от длины этих ног между точками опоры, от выпадающей на них снеговой и ветровой нагрузки.
Геометрические параметры конструкции стропильной системы несложно определить на чертеже. А вот с остальными параметрами – придется обратиться к справочным материала и провести некоторые подсчеты .
Снеговая нагрузка неодинакова для различных регионов нашей страны. На рисунке ниже приведена карта, на которой вся территория России разбита на зоны по интенсивности снеговой нагрузки.
Всего таких зон – восемь (последняя, восьмая, относится, скорее, к экстремальным, и ее можно не рассматривать для строительства мансардной крыши).
Теперь можно точно определить снеговую нагрузку, которая будет зависеть от угла ската крыши. Для этого существует следующая формула:
S = Sg × μ
Sg – табличное значение — смотри карту и прилагаемую к ней таблицу
μ — поправочный коэффициент, зависящий от крутизны ската крыши.
- Если угол ската – мене 25°, то μ=1,0
- При крутизне от 25 до 60° — μ=0,7
- Если крыша круче 60°, то считается, что снег на ней не задерживается, и снеговая нагрузка вообще в расчёт не берется .
Характерно, что если мансардная крыша имеет ломаную конструкцию, то для разных ее участков нагрузка может иметь различные значения.
Угол уклона крыши всегда можно определить или транспортиром – по чертежу, или же простым соотношением высоты и основания треугольника (как правило – половина ширины пролета ):
Ветровая нагрузка также в основном зависит от региона постройки здания и от особенностей его окружения и высоты крыши.
И вновь для расчета вначале определяются исходные данные по карте и прилагаемой к ней таблице:
Расчет для конкретного здания будет проводиться по формуле:
Wp = W × k × c
W – табличное значение, в зависимости от региона
k – коэффициент, учитывающий высоту здание и его месторасположение (смотри таблицу )
В таблице буквами указаны следующие зоны:
- зона А – открытая местность, степи, лесостепи, пустыни, тундра или лесотундра, открытые ветрам побережья морей, крупных озер и водохранилищ.
- зона Б – территории городов, лесистая местность, местность с частыми препятствиями для ветра, рельефными или искусственными, высотой не менее 10 метров.
- зона В – плотная городская застройка со средней высотой зданий выше 25 метров.
с – коэффициент, зависящий от преимущественного направления ветра (розы ветров региона) и от угла наклона скатов кровли.
С этим коэффициентом дело обстоит несколько сложнее, так как ветер может оказывать двоякое воздействие на скаты крыши. Так, он оказывает прямое, опрокидывающее воздействие непосредственно на кровельные скаты. Но при малых углах особое значение принимает аэродинамическое воздействие ветра – он пытается поднять плоскость ската за счет возникающих подъемных сил.
На рисунках схемах и прилагаемых к ним таблицах обозначены участки крыши, подверженные максимальным ветровым нагрузкам, и указаны соответствующие коэффициенты для расчета .
Характерно, что при углах ската до 30 градусов (а это – вполне возможно на участке коньковых стропил), коэффициенты указаны и со знаком плюс, и отрицательные, то есть направленные вверх. Они несколько гасят фронтальную ветровую нагрузку (это учитывается при расчетах ), а чтобы нивелировать воздействие подъемных сил, необходимо будет очень тщательно закрепить стропильную систему и кровельный материал на этом участке, используя дополнительные связи, например, с помощью отожжённой стальной проволоки.
После того как ветровая и снеговая нагрузки рассчитаны, их можно будет просуммировать, и, с учетом конструктивных особенностей создаваемой системы, определить сечение досок для стропил.
Обратите внимание, что данные приведены для наиболее часто применяемого хвойного материала (сосна, ель, кедр или лиственница). В таблице показаны максимальная длина стропил между точками опоры, сечение доски в зависимости от сортности материала, и от шага между стропилами.
Значение суммарной нагрузки указано в кПа (Килопаскалях ). Привести эту величину в более привычные килограммы на квадратный метр — несложно. Со вполне допустимым округлением можно принять : 1 кПа ≈ 100 кг/м² .
Значения размеров доски по ее сечению округляются до стандартных размеров пиломатериалов в большую сторону.
| сечение стропил (мм) | Расстояние между соседними стропилами (мм) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 300 | 600 | 900 | 300 | 600 | 900 | ||
| 1.0 кПа | 1.5 кПа | ||||||
| высший | 40×89 | 3.22 | 2.92 | 2.55 | 2.81 | 2.55 | 2.23 |
| 40×140 | 5.06 | 4.60 | 4.02 | 4.42 | 4.02 | 3.54 | |
| 50×184 | 6.65 | 6.05 | 5.28 | 5.81 | 5.28 | 4.61 | |
| 50×235 | 8.50 | 7.72 | 6.74 | 7.42 | 6.74 | 5.89 | |
| 50×286 | 10.34 | 9.40 | 8.21 | 9.03 | 8.21 | 7.17 | |
| 1 или 2 | 40×89 | 3.11 | 2.83 | 2.47 | 2.72 | 2.47 | 2.16 |
| 40×140 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | 4.28 | 3.89 | 3.40 | |
| 50×184 | 6.44 | 5.85 | 5.11 | 5.62 | 5.11 | 4.41 | |
| 50×235 | 8.22 | 7.47 | 6.50 | 7.18 | 6.52 | 5.39 | |
| 50×286 | 10.00 | 9.06 | 7.40 | 8.74 | 7.66 | 6.25 | |
| 3 | 40×89 | 3.06 | 2.78 | 2.31 | 2.67 | 2.39 | 1.95 |
| 40×140 | 4.67 | 4.04 | 3.30 | 3.95 | 3.42 | 2.79 | |
| 50×184 | 5.68 | 4.92 | 4.02 | 4.80 | 4.16 | 3.40 | |
| 50×235 | 6.95 | 6.02 | 4.91 | 5.87 | 5.08 | 4.15 | |
| 50×286 | 8.06 | 6.98 | 6.70 | 6.81 | 5.90 | 4.82 | |
| суммарная величина снеговой и ветровой нагрузки | 2.0 кПа | 2.5 кПа | |||||
| высший | 40×89 | 4.02 | 3.65 | 3.19 | 3.73 | 3.39 | 2.96 |
| 40×140 | 5.28 | 4.80 | 4.19 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | |
| 50×184 | 6.74 | 6.13 | 5.35 | 6.26 | 5.69 | 4.97 | |
| 50×235 | 8.21 | 7.46 | 6.52 | 7.62 | 6.92 | 5.90 | |
| 50×286 | 2.47 | 2.24 | 1.96 | 2.29 | 2.08 | 1.82 | |
| 1 или 2 | 40×89 | 3.89 | 3.53 | 3.08 | 3.61 | 3.28 | 2.86 |
| 40×140 | 5.11 | 4.64 | 3.89 | 4.74 | 4.31 | 3.52 | |
| 50×184 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
| 50×235 | 7.80 | 6.76 | 5.52 | 7.06 | 6.11 | 4.99 | |
| 50×286 | 2.43 | 2.11 | 1.72 | 2.21 | 1.91 | 1.56 | |
| 3 | 40×89 | 3.48 | 3.01 | 2.46 | 3.15 | 2.73 | 2.23 |
| 40×140 | 4.23 | 3.67 | 2.99 | 3.83 | 3.32 | 2.71 | |
| 50×184 | 5.18 | 4.48 | 3.66 | 4.68 | 4.06 | 3.31 | |
| 50×235 | 6.01 | 5.20 | 4.25 | 5.43 | 4.71 | 3.84 | |
| 50×286 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
Инструменты
Естественно, во время работы не обойтись без инструментов, в список которых входит:
- Электродрель, шуруповерт .
- Строительный уровень и отвес, рулетка, угольник.
- Топор, стамеска, долото, молоток
- Циркулярная пила, электролобзик, ножовка.
- Плотницкий нож.
Монтаж будет ускорен, если инструменты для работы будут качественными, а работа будет проводиться с грамотными наставниками, с помощниками, аккуратно и поэтапно.
Этапы монтажа
Необходимо строго соблюдать последовательность выполнения работ — только при таком условии конструкция получится надежной и прочной.
Крепление мауэрлата
Монтаж любой стропильной системы начинается с закрепления на торце боковых стен строения мощного опорного бруса — мауэрлата , на который будет удобно устанавливать стропильные ноги. Мауэрлат изготавливается из качественного бруска сечением не менее 100 × 150 мм. Укладывается он обязательно на на стеленную по верхнему торцу стены (независимо от материала) гидроизоляцию из рубероида.
За счет мауэрлата нагрузка будет равномерно распределяться по стенам и передаваться на фундамент ст роения.
Закрепляют мауэрлат к стене с помощью металлических шпилек, которые заранее вмуровывают в бетонный пояс или венец, идущий по верхнему краю стены, или же анкерными болтами диаметром в 12 мм. Они должны входить в глубь стены не менее, чем на 150 — 170 мм. Если мауэрлат устанавливают на деревянную стену, то брусья крепятся к ней с помощью деревянных нагелей.
Монтаж стропильной конструкции
- Монтаж стропильной системы начинается с установки балок перекрытия. Они могут крепиться на мауэрлат сверху, если балки планируется вынести за периметр ст роения и за счет этого увеличить площадь мансарды. В этой конструкции стропильные ноги закрепляются на балки перекрытия.
Балки перекрытия, закрепленные поверх мауэрлата (рис. А)
- В другом случае они могут укладываться на гидроизолированные стены и крепиться с помощью уголков или скоб к внутреннему краю мауэрлата. Такой вариант пр именяется тогда, когда стропильные ноги планируется закреплять непосредственно на мауэрлат.
Другой вариант — к мауэрлату крепятся лишь стропильные ноги
- Далее, необходимо найти середину балки перекрытия, так как эта отметка станет ориентиром для определения месторасположения опорных стоек и конька.
- Стойки должны быть расположены на одинаковом расстоянии от от меченной середины балки перекрытия. Они в дальнейшем станут определять расположение стен мансардного помещения, то есть его ширину.
- Бруски для стоек должны иметь сечение, равное размеру балок перекрытия. Крепятся стройки к балкам с помощью специальных уголков и деревянных накладок. Однако, для начала их сперва наживляют гвоздями, затем тщательно выравнивают с помощью строительного уровня и отвеса , и только потом закрепляют капитально, с расчётом на будущие нагрузки.
- Когда первая пара стоек будет установлена, сверху их скрепляют между собой бруском, который называют затяжкой. Такая затяжка также соединяется со стойками с помощью специальных металлических уголков.
- После закрепления затяжки получится П-образная конструкция. На нее по бокам устанавливаются наслонные стропила, которые вторым своим концом крепится к балке перекрытия или же укладывается на мауэрлат.
- На установленные опоры для бруса или в стропиле выпиливается специальная выемка (паз). С ее использованием стропила плотно устанавливаются на брус мауэрлата, и крепятся с помощью металлических скоб.
- Для жесткости конструкции от основания стойки к середине установленного бокового стропила могут быть дополнительно установлены подкосы. Если и этого покажется мало, и экономия материала – не стоит на первом плане, то можно усилить общую конструкцию еще и дополнительными стойками, и схватками (они указаны на чертеже рис. А полупрозрачными линиями).
- Далее, на затяжке вычисляется середина – на это место будет крепиться бабка, подпирающая коньковое соединение верхней висячей подсистемы стропил.
- Следующим шагом устанавливаются коньковые стропила, которые могут скрепляться между собой разными соединениями — это может быть металлическая накладка или мощные болты с металлическими пластинами или шайбами.
- После их установки, к коньку и середине затяжки крепится бабка.
- Завершив работу над одной частью стропильной системы, нужно изготовить все остальные по тому же принципу. Расстояние между соседними стропилами в подобной системе должно быть не более 900 — 950 мм, но оптимальным, наверное, все же будет интервал в 600 мм – это даст и необходимую жесткость , и устойчивость конструкции, и будет удобно для утепления с помощью стандартных матов минеральной ваты. Правда,это утяжеляет конструкцию и потребует большего количества материалов.
- Сначала устанавливаются боковые детали системы в сборе , а затем — промежуточные. Между собой они связываются прогонами, которые устанавливаются между верхними концами стоек и действуют, как распорки. Таким образом, получится жесткая конструкция стропил мансарды, в которой уже будет готов каркас для обшивки стен.
Цены на различные виды крепежа для стропил
Крепеж для стропил
Гидроизоляция мансардной крыши
Когда стропильная система будет выстроена, можно переходить к отделке ее и сопутствующими им материалами.
- Первым покрытием, которое должно быть закреплено сразу поверх ст ропил, станет гидроизоляционная и ветрозащитная пленка . ее крепят к стропилам с помощью скоб и степлера, начиная от карниза. Полотна настилаются внахлест на 150 — 200 мм, а затем стыки склеиваются водостойким скотчем.
- Сверху гидроизоляции, на стропила набивается контробрешетка , которая надежнее зафиксирует пленку на поверхности и создаст необходимое вентиляционное расстояние между ветрозащитным и кровельным материалом. Контробрешетка обычно выполняется из досок шириной в 100 — 150 мм и толщиной в 50 — 70 мм.
- Перпендикулярно контробрешетке закрепляются обрешетка , на которую затем будет настилаться кровельный материал. Шаг между рейками нужно рассчитывать в зависимости от типа и размеров листового кровельного материала, с учетом требуемого для него нахлеста
- Если же выбрана мягкая кровля, то на контробрешетку чаще всего закрепляются фанерные листы.
Монтаж кровельного покрытия
На подготовленную обрешетку или фанеру закрепляется кровельный материал. Его монтаж обычно начинается от карниза крыши и проходит порядово , от одного из краев – в зависимости от вида кровли. Кровельные листы монтируются внахлест . Если для покрытия используется металлический профиль или металлочерепица, то такой материал закрепляют специальными саморезами с эластичными прокладками. Крепежные элементы обычно подбираются по цвету к кровельному материалу.
Самое сложное в покрытии мансардной ломаной крыши — это переход от наслонных боковых стропил к висячим коньковым . Могут быть определенные сложности и в том случае, если на крыше предусмотрены выступы для устройства кровли над балконами или окнами.
Кроме этого, если на крышу выходит дымоходная труба, для нее необходимо отдельное оформление отверстия внутри стропильной системы и утеплительном слое, а на кровле— устройство вокруг трубы надежной гидроизоляции.
Как и чем лучше покрыть крышу, можно подробно узнать на на шем портале, там предусмотрен целый раздел , в котором можно найти ответы на множество вопросов, в том числе и рекомендации по надежному утеплению мансардного помещения.
Цены на популярные виды профнастила
Профнастил
Видео: подробный видео-урок по возведению мансардной крыши
Нужно отметить, что работа по сооружению любой крыши, а тем более такой сложной, как мансардная, не только ответственна, но и достаточно опасна, требует особых, повышенным мер безопасности. Если нет опыта в проведении подобных строительных процессов, то лучше доверить их выполнение профессионалам или же выполнять все действия под контролем опытного мастера, и с соблюдением максимальной осторожности и аккуратности.