Как строить ломаную крышу поэтапная инструкция. Двухскатная ломаная крыша своими руками. Подбор необходимых материалов

Ее особенность в делении ската на несколько плоскостей, дающее возможность использовать пространство под крышей для устройства мансарды. Наличие комнаты под крышей сократит общую теплопотерю дома. Ломаная крыша своими руками может быть правильно построена только при наличии грамотных расчетов и следовании всем нормативам при постройке.

Как выбрать угол наклона

При выборе угла, под которым устанавливаются скаты крыши, необходимо учитывать:

• вид кровельного покрытия;
• количество осадков и силу ветра;
• назначение комнаты – для жилого помещения высота конька не должна размещаться ниже 2,5 метра.

Оптимальным значением для верхних скатов считается 30–45 градусов, для нижних – 60 градусов.

Составление проекта

Любое строительство начинается с чертежа, а такая сложная конструкция как ломаная крыша, потребует составления подробной схемы со всеми размерами и расчетами. Начать работу можно с просмотра фото и схем, которые помогут понять, как построить конструкцию ломаной крыши. Зная размеры здания, тип кровельного и утепляющего материала, можно по специальным калькуляторам рассчитать размеры составляющих для стропильной системы.

Расход материала для кровельного покрытия, а также гидроизоляции вычисляется по величине площади крыши, которую подсчитывают, складывая величину всех скатов. Слой утеплителя для мансардной крыши должен составлять не меньше 20 см.

Материал

Перед тем как сделать ломаную крышу, подбирают качественный материал для ее возведения. Для этого приобретают сухой клееный брус, влажность которого составляет 18–22%. Перед началом монтажа он проходит обязательную обработку антисептиком и средством препятствующим горению. Обработку составами проводят на открытом пространстве, средства наносятся двумя слоями.

• брус для мауэрлата 200×200 мм, для подкосов 50×100 мм;
• доска 50×150 мм;
• необрезная доска;
• металлические скобы, уголки, болты, гвозди, саморезы;
• рейки для обрешетки 25×50 мм;
• пароизоляционная мембрана, утеплитель, гидроизоляция;
• кровельный материал.

Этапы строительства

Мауэрлат. Установка стропильной конструкции предполагается на этапе возведения стен. В верхнем ряду закладываются специальные шпильки для последующего крепления мауэрлата, являющегося основой кровли. Этот брус укладывается по всему периметру стен, в просверленные отверстия вставляются приготовленные шпильки и закручиваются гайками. Шаг шпилек составляет два метра, оптимальный вариант, если они будут располагаться между стропилами. Под мауэрлат укладывается рубероид, обеспечивающий защиту от влаги. Для надежного удержания конструкции используют обвязку из проволоки.

Балки. Толстый брус с сечением 200×200 мм укладывается непосредственно на мауэрлат или в специальные карманы, оставленные в кладке стен. Края балок, расположенных на кладке, промазывают мастикой. Брус послужит опорой для вертикальных стоек. К мауэрлату они крепятся металлическими уголками. Требуется строгое соблюдение горизонтального уровня, чтобы получилась качественная основа для кровли. Изменить положение балки можно, подкладывая доски.

Установка стропил. Первыми выставляются вертикальные стопила на фронтонах. Их уровень контролируется с помощью отвесов. Стойки временно фиксируются распорками. Между выставленными стропилами натягивают шнур и устанавливают все оставшиеся стойки с шагом равным расположению балок. На стойки укладываются прогоны из доски, их крепление осуществляется уголками и саморезами. Сверху прогонов крепятся продольные затяжки, соединяющие параллельные стойки и завершающие верхнюю обвязку. До окончательной установки оставшихся стропил, затяжки подпираются подкосами.

Нижние стропила устанавливаются с опорой на прогон и мауэрлат. Чтобы облегчить работу по подготовке брусков, предварительно выполняется шаблон. Тонкая доска прикладывается к прогону и выполняется отпиливание под нужным углом. Все нижние стропила подрезаются по образцу и устанавливаются. Нижняя часть, лежащая на мауэрлате, выпиливается на месте. Для крепления используют пластины или уголки, закручивая их саморезами или забивая гвоздями.

Перед установкой верхних висячих стропил, необходимо наметить центр крыши. Для этого используют временную стойку, закрепленную по центру мауэрлата и фронтонной затяжки. Верхний край доски обозначит центр кровли. К этой доске прикладывают основу для шаблона, по которому будут выполняться запилы верхних стропил, второй край заготовки опирается на прогон.

Все верхние стропила имеют одинаковый размер, поэтому они подпиливаются по одному шаблону. Верхние концы стропил соединяют обрезками доски, пластинами или ботами. Нижняя часть вставляется запилом в прогон и крепится уголками. Каждую стропильную ногу поддерживают подвесной стойкой размером 25×150 мм, которая крепится к месту соединения стропил и к затяжке.

Нижние стропила укрепляют постоянными подкосами. Для этого используют доску 50×150 мм, нижний конец срезают под углом и устанавливают на балку, верхний крепится к стропилу болтом или шпилькой. Установив все подкосы, убирают временные подпорки.

После окончания монтажа стропильной конструкции необходимо грамотно уложить все слои кровельного пирога. Первоначально стропила обшивают пароизоляционной мембраной, начиная снизу крыши. Стыки материала проклеивают скотчем. Затем укладывают утеплитель. Между слоем утеплителя кровлей необходимо установить продухи для вентиляции пространства. Низкое качество проветривания приведет к появлению конденсата и сырости. Кровельное покрытие стоит подбирать с учетом его теплоизоляционных качеств, поэтому использование металла не желательно. В качестве утеплителя выбирайте безопасные негорючие материалы, которые не подвержены воздействию влаги. К таким материалам можно отнести вспененный полистирол и пеностекло. После утепления выполняется укладка гидроизоляции.

Обрешетка выполняется непосредственно под выбранный вид кровельного покрытия.Дом с мансардой

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.

После вхождения в моду лофтов, то есть, по сути, переоборудованных под жилье чердаков, ломаные крыши стали чрезвычайно популярными. Это своего рода вариация на тему двускатной крыши, но несколько более сложной геометрии. Благодаря обустройству ломаной крыши в своем доме, появляется возможность увеличить полезный жилой объем мансарды — значительно приподнять потолок в крайних точках ската. Кроме того, как считают многие, такая крыша смотрится более необычно и значительно эффектнее, чем простая двускатная.

Строительство ломаной крыши несколько сложнее, чем двускатной, но проще, чем любой четырехскатной — вальмовой, полувальмовой, шатровой, а также других с более экзотичной геометрией. Однако перед тем как приступить к изучению данной темы, рекомендуется ознакомиться с основными терминами и понятиями и узнать, как возводить более простые варианты крыш — односкатную и двускатную.

Ломаная крыша: с чего начать

В строительстве без планирования не строится даже собачья будка, так что нулевым шагом в возведении ломаной крыши станет построение чертежа. Его можно выполнить на компьютере или вручную. Для начала строим фронтальную проекцию стопы (стопа вкратце — основа дома без крыши) нашего дома. Теперь, также соблюдая пропорции, строим на чертеже такую крышу, какая нам нравится. Не забываем при этом, что под ней будет находиться мансарда, так что нужно продумать высоту потолков в ней. Так мы получим ориентировочную высоту крыши, градус ската и другие параметры.

На предложенном плане излом располагается на высоте 3,1 метра, что, собственно, будет (условно, без учета подкровельного пирога) чистовой высотой потолка в мансарде. Если отделка будет выполняться гипсокартоном, то в итоге в мансардном этаже потолок будет около 2,5 метров — весьма неплохо. Наружные углы скатов с горизонтом составляют: конькового — 30°, боковых — 60°. Кстати, если угол ската составляет 60° и более, то при расчетах снеговая нагрузка может не учитываться — снег на ней удерживаться не будет. Ваш собственный чертеж может иметь и другие параметры.

Расчет составляющих стропильной системы

Чтобы наша крыша не рухнула под собственным весом и весом «кровельного пирога», нужно точно подобрать сечения брусьев и досок стропильной системы, а также произвести расчет их максимальной прочности. Для этого нужно воспользоваться специальной программой «Расчет стропил и балок перекрытия ».

Чтобы рассчитать сечение балок боковых скатов, нужно открыть закладку (они внизу окна) «Строп.1». Далее устанавливаем подходящее сечение и вносим из плана нашего дома показатель вертикальной силы реакции (на рисунке в программе это красная стрелка, направленная вверх) в самой верхней точке стропила. Назовем этот показатель Q1 кг.

Устанавливая доски затяжек, под каждую где-то посредине длины устанавливаем временную подпорку. Это позволяет снизить степень провисания. Можно использовать подпорки 2,5×15 см (на иллюстрации можно видеть подпорку только под одну затяжку). Они необходимы, чтобы во время монтажа стропил можно было не бояться, что одно из брусьев подломится, а также для исключения провисания.

Поверх затяжек кладем доску 2,5×15, которая стянет их и сделает всю конструкцию более устойчивой. Важно: эту доску нельзя устанавливать точно по центру — она будет мешать дальнейшему монтажу. Достаточно будет отступить от центральной оси около 20 см вправо или влево.

Теперь ставим брусья боковых стропил, как это показано на иллюстрации . Не забываем, что, несмотря на все наши старания, геометрия основания кровли могла получиться отнюдь не идеальной. Потому сначала делаем шаблон по торцевому брусу. Затем на всех последующих стропильных брусьях делаем только верхний запил. После этого прикладываем стропило в нужное нам место и только тогда уже окончательно запиливаем его внизу. Только после этого крепим стропило.

Если длины бруса не хватает, его можно нарастить, но под место стыка нужно непременно поставить дополнительную стойку.

Теперь можно монтировать заглушки для утеплительного материала, как это показано на иллюстрации .

Далее можно ставить стропила верхнего конькового ската. Изготавливаем временную стойку: берем доску 2,5×15 и ставим ее точно перпендикулярно на крайней затяжке, как это сделано на иллюстрации . Правый (или левый) край доски должен быть выровнен точно по центральной оси. Теперь берем такого же сечения доску, прикладываем ее к нашей центральной стойке и карандашом делаем отметки, где будут находиться верхний и нижний запилы — мы получили шаблон.

Использование мансарды вместо полноценного второго этажа позволяет рационально использовать доступное пространство и заметно расширить жилую площадь. Вариантов мансард существует множество; самый популярный из них - это ломаная крыша, являющаяся не только эстетически привлекательной, но и финансово выгодной. При желании построить такую мансарду можно своими руками.

Пользователи часто ищут :

Из каких частей состоит ломаная мансарда?

Первый этап строительства крыши - это проектирование и расчет; независимо от того, заказывается ли проект в специальной организации или планируется сделать чертеж конструкции самостоятельно, в первую очередь необходимо разобраться в том, из каких основных частей состоит ломаная мансарда.

В сущности, ломаная крыша - это жилой чердак, достаточно хорошо утепленный и защищенный от влаги и шума, чтобы в нем было комфортно обитать. Поэтому и по конструкции она незначительно отличается от обыкновенной двускатной крыши.

Выделяются следующие основные элементы ломаной крыши:

• вертикальные стойки ;
• затяжки - горизонтальные балки;
• стропила - ребра жесткости, являющиеся скелетом всей конструкции;
• подкосы - диагональные балки, поддерживающие стропила;
• мауэрлат - деревянные балки со специальным крепежом, соединяющие конструкцию со стенами дома;
• коньковый прогон - совокупность верхних элементов стропильной системы;
• бабки - крепления, обеспечивающие жесткость висячих стропил;
• схватки - горизонтальные распорки, снимающие часть нагрузки со стропил;
• обрешетка - каркас для крепления кровельного материала и изоляции;
• кровля - может делаться из керамочерепицы, разных видов шифера, профлиста и множества других материалов;
• тепло-, гидро- и шумоизоляция.

Таким образом, вся конструкция состоит из набора прямоугольных треугольников. Между собой их соединяют деревянными балками. Все описанные элементы легко найти на чертеже ломаной мансарды.

Технические требования к ломаной крыше

К ломаным крышам предъявляются следующие требования:

• высота стен мансарды должна превышать 2,2 м;
• должна быть обеспечена хорошая вентиляция, чтобы влага не конденсировалась под кровлей;
• кровельный материал должен иметь небольшую массу;
• в конструкции должны быть предусмотрены меры против воздействия дополнительной нагрузки на стропильную систему - то есть, элементы крыши должны выдерживать не только собственную массу, но и, например, снег;
• мансарда теряет тепло быстрее, чем нижние этажи, поэтому теплоизоляции должно быть уделено особое внимание;
• для обеспечения пожарной безопасности все деревянные балки и элементы обрешетки следует обработать антипиренами.

Разновидности стропильных систем

Устройство ломаной крыши очень простое - скат ее как бы разламывается на нижнюю и верхнюю части, каждая из которых устанавливается под своим углом. Чаще всего их монтируют под углом 60–70°, и 15–30° соответственно.

На основании конструктивных особенностей мансарды можно выделить такие виды мансардных ломаных крыш.

1. Используется два вида стропил: висячие и наслонные. Балки перекрытия мансарды устанавливаются, немного не доходя до краев стен нижнего этажа. Нижний скат делается из наслонных стропил, которые крепятся к стенам дома при помощи мауэрлата. Из стоек делается каркас стен мансарды. Такие треугольники устанавливаются вдоль стен и связываются схватками. Сверху к ним присоединяются треугольники из висячих стропил, опирающихся на затяжку.
2. Чтобы увеличить площадь помещения, нижние края стропил можно вывести за пределы дома. В таком случае крепиться они будут не к мауэрлату, а к перекрытию, которое, в свою очередь, удерживается на внешних стенах дома при помощи мауэрлата. Стропила обязательно поддерживаются подкосами. Стойки углубляются в балки перекрытия не более чем на треть их толщины.
3. Эта стропильная система ломаной крыши отличается тем, что верхние треугольники делаются из наслонных, а не висячих стропил. Затяжки при этом являются опорами для стоек верхних треугольников.

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:

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.

Какие материалы нужно подготовить?

После разработки проекта будет понятно, брус с каким сечением следует использовать, какой кровельный материал лучше выбрать, какой должна быть обрешетка кровли. Придется приобрести большое разнообразие пиломатериалов: брус для формирования мауэрлата, обрезные доски для стропильной системы, доски для обрешетки. Их нужно правильно подобрать, чтобы конструкция получилась долговечной и надежной.

Советы по выбору пиломатериалов:

• лучше всего для строительства мансарды подходят хвойные породы дерева - сосна, ель - они достаточно прочные и жесткие, чтобы выдержать всю нагрузку;
• древесина должна быть хорошо просушена - влажность ее не должна превышать 20%;
• материал должен быть без сучков, трещин, следов биологического поражения и других дефектов.

Перед монтажом все деревянные обрабатываются антипиренами и антисептическими средствами, а также пропитками от гниения. Такую обработку следует периодически повторять, чтобы не пришлось заменять несущие элементы конструкции.

Кроме основного материала, нужно запастись металлическим крепежом для соединения стропил с мауэрлатом и между собой, изоляционными и кровельными материалами.

Монтаж крыши

Монтаж мауэрлата

Строительство ломаной крыши начинается с установки мауэрлата, к которому будут крепиться концы стропил. Нюансы этого этапа разнятся в зависимости от материала, из которого построен нижний этаж - если стены его каменные, в них заранее нужно пробить отверстия для анкеров и установить крепеж. Шаг между анкерами не должен превышать 2 м.

На поверхность стены укладывается гидроизоляционный материал. Затем брус размечается, в точках установки крепежа просверливаются отверстия. Мауэрлат надевается на анкера и плотно притягивается гайками.

Монтаж балок перекрытия

Последовательность установки:

• сначала ставятся крайние балки с торцов здания;
• между ними натягиваются бечевки для указания плоскости;
• устанавливаются промежуточные балки.

Монтаж стоек

Стойки нужно выставлять строго вертикально. Принцип работы такой же, как в случае с балками перекрытия - сначала монтируются крайние стойки, затем промежуточные в одной плоскости. Шаг между элементами конструкции не должен превышать 2 м. Фиксируются стойки временными распорками. Высота балок - на 10 см больше планируемой высоты потолков.

Между стойками устанавливаются прогоны из обрезной доски. В итоге должен получиться готовый каркас для внутренних стен мансарды.

Установка затяжек

Поперечные балки соединяются не со стойками, а с прогонами, при помощи металлических кровельных уголков. Если ширина помещения большая, под каждой затяжкой стоит установить временные распорки, чтобы при хождении по ним при строительстве верхних откосов балки не сломались и не прогнулись.

Установка стропил

Сначала монтируются нижние стропила. Ставят их в следующем порядке:

• намечаются точки монтажа на мауэрлате - шаг между ними должен равняться 1–1,2 м;
• на стропильных ногах выпиливаются места крепления по шаблону;
• сначала крепятся крайние стропилины, затем, как и раньше, по бечевке - промежуточные;
• в соответствии с чертежом устанавливаются подкосы.

Верхние стропила ставятся так же - по шаблону. Крепятся они к затяжкам и соединяются между собой; продольное соединение коньковой балкой требуется, только если длина мансарды превышает 10 м. В ином случае можно обойтись подкосами, с которыми конструкция ломаной мансардной крыши будет достаточно жесткой.

Последние этапы работы - обшивка фронтонов и крепление обрешетки для кровли. Во фронтонах следует оставить оконные проемы (не менее 1/8 общей площади внешних стен мансарды).

Изоляция конструкции

На готовый каркас останется только уложить кровельный пирог. Первый его слой - это пароизоляция, которая не дает влаге проникнуть в утеплитель. На парозащитную мембрану укладывается теплоизоляционный материал - рекомендуется использовать каменные базальтовые плиты. Укладывают их в несколько слоев со сдвигом стыков, что защитит от возникновения мостиков холода. Размер плит должен быть на несколько см больше шага между балками контробрешетки. Чтобы утеплитель не проседал и не терял своих эксплуатационных характеристик, плотность его должна быть не менее 35 кг/м 3 .

Сверху утеплитель накрывается гидрозащитной мембраной, которая пропускает пар, но не дает жидкой влаге проникать внутрь помещения. Поверх гидроизоляционного слоя укладывается кровля - особенности ее монтажа зависят от выбранного материала.

После монтажа кровли останутся только финишные штрихи - установка водоотливов, декоративная отделка. Внутри отделочный материал также прикрепляется к обрешетке поверх теплоизоляции. Ломаная крыша построена. Как видно, сделать это вполне возможно своими руками - только проектирование и расчет, вероятно, придется доверить профессионалам.

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:

1. 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.
2. Двускатная. Классический вариант, включающий два ниспадающих в разные стороны ломаных ската. Торцы крыши - фронтоны - являются вертикальными и представляют собой продолжение стен.
3. 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.
4. 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:

1. Стены.
2. 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:

1. Если уклон крыши превышает 35 o , для крепления достаточно замка с одинарным зубом.

   Шип упирается в ответный паз затяжки и не позволяет стропилам разъезжаться

2. 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

3. 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

4. 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

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

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

Типы местности различаются по следующим признакам:

1. Зона А - открытые участки, где ветер не встречает препятствий (побережье, степь/лесостепь, тундра).
2. Зона Б - участки, на которых имеются препятствия для ветра высотой не менее 10 м: городская застройка, лес, складки рельефа.
3. 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

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

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:

1. Пароизоляционная плёнка - полимерная или антиконденсатная с внутренним нетканым текстильным слоем.
2. Гидроизоляция. Можно использовать специальную полиэтиленовую плёнку или так называемую супердиффузионную мембрану, которая задерживает влагу, но при этом пропускает пар.
3. Отожжённая проволока диаметром 3–4 мм, которая используется в качестве крепежа при устройстве стропильной системы.
4. Прочие виды крепежа - болты, гвозди, скобы, специальные крепёжные пластины со штампованными зубцами.
5. Стальной лист толщиной от 1 мм - из него будут вырезаться накладки для крепления элементов стропильной системы.
6. Кровельный материал и саморезы (гвозди) для его крепления.
7. Пиломатериалы.
8. 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:

1. На стены укладывают мауэрлат. Под брус нужно предварительно подстелить гидроизолирующую прокладку из рубероида.
2. 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

3. 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.
4. Определяют середину балки перекрытия и отступают влево и вправо ровно половину ширины мансардного помещения - здесь будут устанавливаться стойки.
5. 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

6. Установив на балке перекрытия обе стойки, их связывают вверху горизонтальным брусом - затяжкой. Для крепления опять же следует применять уголки.
7. 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

8. 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

9. Определяют среднюю точку на затяжке: здесь будет устанавливаться вертикальный брус - бабка. Его функция состоит в поддержке конькового узла, то есть места стыка верхних стропил.
10. 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

11. Устанавливают на своё место бабку.
12. 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.
13. 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.
14. 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

15. 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).
16. 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.
17. 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

18. 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

Выбор 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:

1. Акрил. Наименее стойкая разновидность покрытия. Его легко повредить при монтаже, он быстро выгорает и может отслоиться уже через 3 года эксплуатации.
2. 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.
3. 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).
4. 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.
5. 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:

1. Небольшой вес.
2. Экономичность.
3. Эстетичность.
4. Устойчивость к выгоранию и истиранию.

Но есть у этого материала недостатки, способные огорчить домовладельца:

1. Высокий уровень звукопередачи: во время дождя и града в доме будет шумно.
2. 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.