Возведение стропильной системы ломаной мансардной крыши

Чтобы рассчитать не только количество, но и прочность деревянных стропил для крыши воспользуйтесь данным калькулятором.

Крыша изнутри

Схема расчета и крепления узлов стропил ломаной крыши.

Постройка ломаной крыши, в отличие от двускатной, под собой подразумевает обязательное наличие конструкций из стропил, иначе должна быть особая стропильная система. В этом двускатная крыша видится значительно проще. Но это не проблема, так как стропильная система подразумевает простой монтаж, при котором можно собрать всю конструкцию без привлечения сложной техники. Стропила и стойки под определенным уклоном обрезаны в местах переломов скатов. Чтобы закрепить всю систему, используют особые соединения.

При сложной на вид конструкции ломаной крыши ее легко возвести своими руками. Главное – определиться с размерами, составить схему, произвести расчет, и тогда можно смело приступать к строительству. Ломаные крыши не так сложны в обустройстве, как это может показаться на первый взгляд. Итак, возводим каркас и ставим стропила.

ФУНКЦИИ:

Крыша

Возможности устанавливать/редактировать:

  • Угол скатов
  • Угол вальмы
  • Стропила и Обрешетка: габариты, интервал
  • Обрешетка: габариты и интервал
  • Высоту мауэрлата
  • Соединение коньковой балки: Шарнирное; под стропилами, Жесткое
  • Высота затяжки (мансарды)
  • Средний прогон: по центру стропила; над затяжкой; возле подкоса
  • Стойки коньковой балки: на несущей стене — равномерно распределить с шагом; по центру
  • Лежень
  • Подкосы: подстропильная нога, под углом; верхний подкос, нижний подкос
  • Дымоходы
  • Мансардные окна
  • Слуховые окна

Кровля

Вид материала:

  1. керамическая черепица
  2. цементно-песчаная черепица
  3. битумная черепица
  4. металлочерепица
  5. шифер (асбестоцементные плиты)
  6. стальная фальцевая кровля
  7. битумный шифер (ондулин)
  • Учет коэффициент запаса
  • Карниз (подшивка, софит)
  • Утепление: по всей внутренней стороне; вдоль затяжки
  • Контрутепление. Толщина и вид: деревянное, металическое
  • Гидроизоляция
  • Пароизоляция
  • Водоотводный лоток
  • Обшивка
  • Шаг анкеров для мауэрлатов

Расчеты

  • Расчет кровельных материалов и коэффициент их запаса
  • Расчет площади скатов с учетом запаса
  • Расчет утепления кровли: по всей вн. стороне и вдоль затяжки
  • Расчет разных материалов кровли (керамическая черепица, цементно-песчаная черепица, битумная черепица, металлочерепица и др.)

Результаты расчетов

Крыша: Угол наклона боковых стропил: градусов. Угол наклона подходит для данного материала. Угол наклона для данного материала желательно увеличить! Угол наклона для данного материала желательно уменьшить! Угол наклона коньковых стропил: градусов. Угол наклона подходит для данного материала. Угол наклона для данного материала желательно увеличить! Угол наклона для данного материала желательно уменьшить! Площадь поверхности крыши: м2. Площадь мансардного этажа: м2. Примерный вес кровельного материала: кг. Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом 10% (1×15 м): рулонов.Стропила: Нагрузка на боковую стропильную систему: кг/м2. Нагрузка на коньковую стропильную систему: кг/м2. Длина боковых стропил: см. Длина коньковых стропил: см. Количество боковых стропил: шт.

Уменьшите шаг стропил!

Количество коньковых стропил: шт.

Уменьшите шаг стропил!

Обрешетка: Количество боковых рядов обрешетки (для всей крыши): рядов. Количество коньковых рядов обрешетки (для всей крыши): рядов. Общее количество рядов обрешетки: рядов. Равномерное расстояние между боковыми досками обрешетки: см. Равномерное расстояние между коньковыми досками обрешетки: см. Количество досок обрешетки стандартной длиной 6 метров: шт. Объем досок обрешетки: м3. Примерный вес досок обрешетки: кг.Распечатать

Выбор конструкции кровли

Для устройства мансардного этажа вместо обычного чердака подойдут следующие типы крыш (изображены ниже на схеме):

  • обычная двускатная с уклоном 45° и больше (крутая);
  • ломаная кровля;
  • четырехскатная полувальмовая.

Двускатная мансардная крыша наиболее проста в исполнении и экономична в плане расхода материалов. Но за это придется расплачиваться меньшей полезной площадью и наклонными стенами пристроенного этажа, не позволяющими разместить высокую мебель. Это не станет проблемой, если в мансарде планируется обустроить спальню — кровати спокойно встанут около продольных стен. Другой способ решить вопрос – приподнять стропильную систему на необходимую высоту, как показано ниже на чертеже.

Кровля с ломаными формами — наиболее популярный вариант, поскольку позволяет сделать наверху полноценные жилые комнаты. Если не предусматривать на ее склонах выступающие окна, то по технологии монтажа такая крыша ненамного сложнее двускатной, хотя расход стройматериалов увеличится. Чтобы упростить вам выбор, предлагаем рассмотреть и сравнить 3 самых распространенных варианта мансардной надстройки для частного дома стандартных размеров 6 х 6 м:

  1. Крутая кровля с двумя скатами, наклоненными под углом 45°.
  2. Ломаная конструкция, где нижние стропила наклонены под углом 60°, а верхние – 30°.
  3. То же, что вариант 1, только фермы подняты на высоту 60 см, а стропильные ноги стоят под углом 37,5°.
Читайте также:  Ондулин или металлочерепица? Вот в чем вопрос

Все три сооружения мы для удобства изобразили на одном чертеже, который можно взять за основу для будущего строительства.

Примечание. В качестве основного стройматериала для изготовления стропил и других элементов каркаса взята доска поперечным сечением 50 х 150 мм.

Чтобы выбрать лучший из трех вариантов, предлагаем изучить сравнительную таблицу, где представлены параметры мансардных помещений из расчета на 1 погонный метр длины здания.

Зная длину кровельных скатов, указанный в табличке, можно приблизительно прикинуть расход стройматериалов для каркаса, покрытия и утепления. Следующая таблица дает возможность оценить общую площадь комнат второго этажа при реализации всех 3 решений в частных домах с различными размерами.

Устройство и основные узлы стропильной системы

Ломаные крыши могут быть и односкатными, и четырёхскатными, но самый распространённым типом является двускатная ломаная крыша. Стропильная система такой кровли (как, собственно, и всех других) состоит из следующих элементов:

  • Стропило (или стропильные ноги). Основной элемент каркаса, определяющий жёсткость и прочность конструкции, а также угол наклона скатов.
  • Прогон. Опорный элемент, соединяющий стропила.
  • Мауэрлат. Своеобразный фундамент стропильной системы, который равномерно распределяет нагрузку на стены здания. На него устанавливаются стропила.
  • Обрешётка. Основа для финишного кровельного материала, значительно усиливающая и укрепляющая каркас.
  • Конёк. Верхний стык двух скатов, место их соединения.
  • Подкосы и стойки. Распорные элементы, предназначенные для укрепления стропил. Крепятся к лежню.
  • Лежень. Массивный брус, опирающийся на фронтальные стены и перекрытие. Укладывается параллельно коньку и служит дополнительной опорой для системы стропил.
  • Затяжка. Соединительный элемент, который фиксирует стропильные ноги.
  • Свес крыши – нижняя часть ската, выступающая за стены. Устроена для того, чтобы осадки не попадали на стены.
  • Кобылки. Дополнительные отрезки бруса, удлиняющие стропильные ноги, если их недостаточно для устройства свеса нужного размера.

Устройство конструкции стропильной системы

Разработка плана стропил

В процесс разработки плана стропил входят такие процедуры, как:

  • Построение модульных осей, привязанных к показателям толщины несущих стен здания. В этом случае на самом плане вынесение венчающего карниза показывается на наружной стене при помощи контурной линии.
  • Также на плане должны быть обозначены вентиляция и трубопроводы, их расположение непременно должно быть учтено при расположении элементов в проекте стропильной системы.
  • Исходя из подобранной конструкции крыши, разрабатывается план. При этом непосредственно на эскизе должны быть непременно учтены стены и крепление стропил в коньке.

Использование подобного эскиза позволяет вычертить план системы стропил, с обозначенными на нем мауэрлатами, продольными подкосами и стойками, подстропильной балкой, ногами стропил.

Стропильная система

Подбор подходящего расстояния между соседними стропилами осуществляется, исходя:

  • из веса того материала, который выбран для покрытия кровли,
  • строительных лесов, которые будут при этом использованы,
  • шаг стропил может быть изменен в связи с необходимостью провести сквозь них вентиляционные трубы или дымоход.

Также вентиляцию и трубу можно пропустить, прервав ноги стропил, для чего концы их опирают на специальные деревянные перемычки, которые находятся между стоящими рядом стропилами, и закрепляют, используя специальный запил стропил.

Если речь идет о двускатных крышах, то слуховые окна должны находиться на фронтонах, которые, в свою очередь, находятся на торцах, что не может не повысить эффективность вентиляции чердака летом.

Особенности проекта крыши с четырьмя скатами подразумевают отображение на плане нарожников, опирающихся на диагональные стропильные ноги, а также слуховых окошек, расположенных на вальмах.

В тех случаях, когда место под кровлей планируется использовать для возведения мансардного этажа, это также должно быть отображено на рисунке в виде верхних балок, которые послужат опорой стропилам.

Также не следует забывать о том, что схема расположения стропил должна разрабатываться одновременно с планом разнообразных конструкций разрезов здания. И оба эти плана обязательно должны быть объединены между собой наличием общей связи.

На чертеже должны быть учтены данные всех расстояний между модульными осями предполагаемого строения, так как именно с ними связаны все показатели толщины будущих стен.

Непосредственно в самом плане должны быть обязательно указаны расстояния между дымоходом, вентиляцией и стойками.

Помимо этого, на плане должны быть отображены выноски с указанием всех необходимых значений поперечных сечений и длин всех имеющихся деталей.

Систему стропил можно назвать одним из наиболее значимых элементов во всей кровельной конструкции, и, в частности, от того, насколько правильно она будет спроектирована, зависит безопасность эксплуатации крыши, ее надежность и срок службы. Именно поэтому не следует браться составлять план стропил, не имея на то необходимых умений и навыков. Следует все же доверить это работу квалифицированным специалистам, которые уже имеют необходимый опыт в данной сфере.

Читайте также:  Балка двутавровая (двутавр) — размеры

Как построить правильно ↑

Строительство ломаной мансардной крыши можно, пожалуй, назвать довольно простым и экономичным. Но чтобы оно стало действительно таким, перед тем как приступить к строительству данного типа кровельной системы, необходимо произвести точный расчет ломаной мансардной крыши, включая расчет несущей конструкции и возможных нагрузок. В зависимости от этих показателей и будет определен тип стропильной системы, выбран строительный материал, предназначенный для ее изготовления, вид кровельного материала.

Устройство: полезные рекомендации ↑

Стропильная система ломаной мансардной крыши обычно изготавливается следующих материалов:

  • пиломатериалы,
  • металлические швеллеры,
  • железобетонные конструкции.

Самым оптимальным и популярным материалом считается первый – дерево. Поэтому особого внимания требует противопожарная безопасность будущей крыши. Конечно, расположение дымоходов регулируется строительными нормами, но этого недостаточно для препятствия возгоранию или распространению огня – все деревянные конструкции должны быть тщательно обработаны противопожарными средствами. От размножения там насекомых и развития плесени защитит специальная обработка.

Установка мауэрлата. Первым этапом устанавливают балки перекрытия (сечение 20 х 10 см) и мауэрлат – опорный брус из дерева, который укладывают на стены здания в той же плоскости, что и внутренние поверхности стен. До укладки мауэрлата основание под ним гидроизолируют. Опорный брус крепят при помощи:

  • скоб, вмурованных на 2–3 ряда ниже, чем стенной верх;
  • армирующего пояса из железобетона (для зданий из пенобетона или газосиликата);
  • 3–4-миллиметровой проволокой из стали, уложенной в кирпичную кладку.

Исключение составляют каркасные деревянные, бревенчатые и брусовые дома, где роль мауэрлата играют верхние бревна или венцы.

Монтаж несущей основы. Ее устройство осуществляют по частям. Боковые секции конструкции мансарды монтируют  из обрезных досок размером 25 х 100 или 25 х 150 мм. Сначала по шаблону производят заготовку нижних стропил, затем к их торцам крепят прогоны, грани которых предварительно оструганы под конкретным углом. Верх несущей конструкции собирают из досок такого же сечения. Нарезку деталей проводят по шаблону и скрепляют встык при помощи фанеры большой толщины. Усиливающие стойки прибивают к затяжкам и стропилам внакладку.

Установку модулей проводят поочередно. Сначала монтируют  боковые секции, которые необходимо  временно зафиксировать  в нужном положении, используя  технологические упоры. После этого боковые секции скрепляют с помощью боковых рам, поднятых наверх. Чтобы верх несущей стропильной конструкции выставить в требуемом положении, к нижней плоскости фронтонных рам, которые были установлены первыми, прибивают осевой брус в качестве временного прогона. Выверив промежуточные рамы по вертикали, их скрепляют прогоном с помощью технологических раскосов.

По завершении этого цикла работ  каркас крыши усиливают, установив стойки вертикальных стен. Поверх стропил прибивают обрешетку, после чего несущая конструкция крыши приобретает требуемую пространственную жесткость. Теперь осевой прогон и другие временные крепи можно убрать.

Утепление ломаной мансардной крыши. Данная процедура состоит из трех этапов:

  • укладка гидроизоляции – ее выполняют поверх стропил, как правило, внахлест, проклеивая места соединения специальным скотчем.
  • установка теплоизоляционного материала – рулоны минваты или другого подходящего утеплителя нарезают в соответствии с межстропильными проемами и укладывают с небольшим нахлестом. Маты монтируют в распор к стропилам, чтобы обеспечить отсутствие щелей.
  • укладка пароизоляционного материала, который защитит утеплитель от попадания пара, содержащегося в теплом воздухе.

© 2021

Установка стропильной системы

Считается, что поднятие наверх всех материалов является самой сложной процедурой. Однако новые технологии и методики обеспечивают сборку стропильной конструкции на земле с последующим ее подъемом на кровлю. Устройство надежной стропильной конструкции предполагает использование только качественного материала.

Стропильная нога имеет стандартный размер 50х150х6000 мм. При превышении длины балки расчетного показателя в 6 м ширина доски должна быть 180 мм. В случае игнорирования этого показателя не избежать надлома балки вследствие собственного веса. Следующим этапом является монтаж стропил – временное крепление посредством стяжки. При этом важно соблюдение точности шага балок. Его обязательно указывают в проектной документации. После монтажа стропильных ног осуществляют крепление конька. Его производят уголком, скобами из металла или болтами.

Последний вариант особенно популярен, так как зарекомендовал себя как весьма надежный способ. В случае комбинации висячих и наклонных стропил следующей процедурой является обустройство промежуточных опор для наклонных балок.

Установка мауэрлата

Мауэрлатом называют опору для наклонных стропильных балок. Он представляет собой деревянный брус (150х150 мм). Благодаря мауэрлату нагрузка крыши на стены осуществляется более равномерно.

Вследствие чего этот элемент применяется как своеобразная подложка под конструкцию стропил, которая размещается по длинной стороне постройки. Возможное провисание балок исключается благодаря специальной решетчатой конструкции из стоек, ригеля, подкосов. Такая конструкция использует обычные доски (150х25 мм).

Мауэрлат укладывается по верхнему краю несущих стен с обеих сторон (внутренней и внешней). Необходимо обеспечить максимально прочное крепление, чтобы исключить отрыв элемента от стены под воздействием силы ветра. Брусья укладываются поверх слоя гидроизоляции – от верха перекрытия.

Читайте также:  Как подготовить и оформить чертеж плана кровли

Как правильно разогревать горячую кровельную битумную мастику.

Цены на разные виды отливов для крыши есть в этой статье.

Протекла крыша гаража? – узнайте как быстро ее починить.

Под балки двухскатной крыши мауэрлат подкладывается отдельными частями. Все составляющие соединяются металлическими планками и болтами. Итак, система двухскатной стропильной крыши является прочной, надежной конструкцией для строения. Она обеспечивает легкость и стойкость кровли, особенно в российских климатических условиях.

Самым оптимальным методом является чередование наклонных и висячих стропил. При утеплении и гидроизоляции чердачного пространства стропильная система двухскатной крыши позволяет использовать чердак как жилое помещение.

Видео о стропильной системе двускатной крыши:

Утепление 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

Сборка каркасного фронтона

Поверх утеплителя необходимо уложить надежную гидроизоляцию. Она выполняется из рубероида или полимерных пленок. В местах стыка полос обеспечивается перехлест не менее 15 см. Стыки рекомендуется покрыть герметиком или заклеить скотчем.

Каркас под будущее кровельное покрытие завершает обрешетка. Для нее используется обрезная доска толщиной 2,5 см.

Крепление элементов производится к стропилам с помощью гвоздей или саморезов. Стыки досок должны приходиться на средину стропила.

Применяются такие варианты обрешетки:

  1. Сплошная. Доски устанавливаются плотно друг к другу. Зазор не превышает 3-4 см. Такая обрешетка необходима для мягкой кровли и черепицы.
  2. Разряженая. Шаг крепления досок составляет 20-25 см. На нее можно настилать профнастил, шифер и металлическую черепицу.
  3. Редкая. Шаг обрешетки превышает 60 см. Она может использоваться при покрытии крыши листами большого размера.

Обрешетка выносится и на карнизные свесы, т.к. финишное покрытие должно располагаться и на них.

Еще один необходимый шаг – монтаж каркаса для отделки фронтона. По сути, это обрешетка крайних вертикальных стропильных ферм.

В зависимости от вида финишной отделки она также может быть сплошной, разряженой или редкой. Важно помнить, что в обрешетки необходимо сразу сформировать проем для окна или двери на чердак.

Дополнительная теплоизоляция

Так как мансардное помещение под ломаной крышей используется в жилых целях, необходимо в обязательном порядке утеплить. Специалисты рекомендуют использовать минеральную вату на базальтовой основе в виде рулонов или же плит.

Для средней полосы России достаточно слоя утеплителя равного 150 мм. Также потребуется пароизоляционная пленка, влагозащитная мембрана и каркас, на котором все это будет крепится.

Утепление ломаной крыши

На внутренней стороне скатов налаживается контр-обрешетка. Для это используется доска, ширина которой на пару сантиметров больше, чем толщина утеплителя, так как утеплитель ни в коем случае нельзя утрамбовывать.

То есть для слоя минеральной ваты в 150 мм, подойдет доска 50х200 мм. Этот зазор также необходим для циркуляции воздуха, обеспечивающей естественную вентиляцию. Утеплитель укладывается враспор между брусьями контр-обрешетки, а внутри зашивается выбранным материалом.

Расчет ломаной крыши

Перед началом работы предстоит провести два расчета:

  • определение количества необходимого стройматериала;
  • вычисление несущей способности конструкции.

Определить, сколько нужно материала, очень просто из-за несложной геометрии ломаной крыши. С несущей способностью разобраться не так просто. Для ее расчета необходимо учесть:

Расчет ломаной крыши
  1. массу кровли;
  2. примерную массу снега;
  3. массу обрешетки;
  4. массу паро-, гидро- и теплоизоляционных материалов;
  5. размеры крыши;
  6. углы установки скатов;
  7. шаг установки элементов стропильной системы и кровельной обрешетки;
  8. дополнительная нагрузка: масса людей и оборудования, окон, вентиляции и т. д.

На основании этих данных и при помощи специальных программ делается расчет несущей способности. В зависимости от того, какая несущая способность требуется, выбирается площадь сечения используемого в строительстве деревянного бруса. Если что-то не устраивает, проект можно подкорректировать, изменив стропильную систему, выбрав другой кровельный материал, разместив стропила пореже.

В большинстве программ конструкция ломаной крыши может быть визуализирована — на 3D модели сразу будет видно, как изменения повлияют на внешний вид мансарды.