Стропильная система ломаной крыши

Виды сложных крыш

Насколько разнообразна фантазия человека в строительстве домов, настолько и много конструкций крыш, которые можно сгруппировать в несколько вариантов, от самой простой до сложной конструкции. Это односкатные, двухскатные и многоскатные. Все они разделены на несколько групп, которые еще названы ломаными. Над одним домом может сводиться крыша, которая имеет несколько скатов разной конфигурации, а иногда и с разными углами наклона.

Системы с разным углом наклона и названы ломаными. Скат как бы сломан, и в нем меняется угол наклона. Но это стандартное наименование ломаной крыши. Так же названы и другие, с множеством скатов. О таком многообразии и будет говориться в этой статье. Нужно ознакомиться с действительно ломаной крышей, в прямом смысле этого слова.

Ломаная крыша своими руками

Начнем с того, что ломаная конструкция покрытия устанавливается в основном над домом с мансардой, когда под крышей устраивается одно или несколько помещений. Мансарда – это жилые комнаты на чердачном пространстве дома. Помещение зависит от конструкции стропильной системы, но существуют общие правила строительства. Система имеет сложную «ломаную» конструкцию, когда стропильный каркас состоит из нескольких плоскостей. Это так называемая ломаная крыша. С помощью такого исполнения можно расширить помещение, используя скаты в качестве стен.

Читайте также:  Пристройка из пеноблоков к каркасному дому на сваях

Единственным недостатком такого применения элементов крыши является то, что для создания в помещении нужного температурного климата нужна более качественная кровля. Но для современных технологий это не является проблемой. В наше время материалы позволяют создать кровлю, которая мало чем отличается от кирпичной стены. Для этого, конечно, потребуется дополнительное сырье для утепления, гидроизоляции, пароизоляции и облицовки. И, конечно, важную роль в подобном «пироге» играет кровельный материал.

Преимущества возведения ломаной крыши

Конструкция такой формы незаменима при решении сделать мансардное помещение жилым, так как способна повысить потолки до обычного уровня.
В отношении сложности возведения ломаной кровли, мнения профессионалов расходятся: кто-то говорит, что такие дома уже с этапа проектирования вызывают сложность при постройке, для других – они намного проще, но только в случае правильной инженерной и строительной работы.

Выстроив вместо двускатной ломаную крышу, можно получить следующие выгоды от ее наличия:

• Появление в доме дополнительного жилого этажа и более удачная планировка дома;
• Почти полное отсутствие снеговой нагрузки во время зимнего периода;
• Возможность создать уникальный дизайн-проект, который будет включать террасу или балкон на мансардном этаже.
• Монтировать такую крышу нужно этапами, некоторые работы, что очень удобно, проводятся на земле.
• Можно использовать практически любые кровельные материалы для покрытия крыши.
• Возведение ломаной крыши займет не на много больше времени, чем строительство обычной, но масса преимуществ, которые выявятся в итоге способны перевесить затраты времени.

Строение и конструкция

Ломаная крыша состоит из двух нижних и двух верхних скатов. Они имеют разный угол наклона. Верхние скаты служат покрытием для мансарды, а нижние являются одновременно защитой для остальной части здания и еще могут служить стенами для комнат под крышей. Конструкция и расчет ломаной крыши имеют несколько вариантов, в зависимости от кровельного материала. Например, для укладки металлочерепицы верхний скат должен иметь карниз, свисающий в месте состыковки элементов.

В некоторых конструкциях соединение скатов производится без большого карниза. Но в этом случае требуется хорошая гидроизоляция на стыках. В том случае, если нижний скат используется вместо стены помещения, устанавливается усиленная кровля с качественным утеплением кровельного пирога, гидроизоляцией и пароизоляцией со стороны помещения в доме с ломаной крышей. Также производится облицовка теплоизоляционными материалами с хорошей вентиляцией.

Основные этапы монтажа

Для того чтобы ломаная крыша не только была качественно сделана, но и радовала глаз своей красотой, нужно выполнять работы по определенному алгоритму:

1. Проектирование стропильной системы и монтажные работы по ее устройству. На этом этапе нужно обязательно пользоваться планом дома, на котором и должен быть нанесен проект создания стропил. С помощью специального шаблона, нужно изготовить заранее из подготовленного материала все детали будущих стропил. После этого производится установка мауэрлата и двух систем стропил. Завершает работы возведение конькового бруса, который соединит все это воедино.
2. Работы по тепло и гидроизоляции кровли. На этом этапе обязательно нужно придерживаться всех правил возведения кровли и использовать только качественные материалы. От правильности создания так называемого, «кровельного пирога», будет зависеть микроклимат в мансардном помещении и теплопотери дома.
3. Работы по организации обрешетки под кровельный материал. Этот шаг выполняется строго по рекомендациям, которые даны производителем выбранного кровельного материала, так как только он может дать те характеристики, которые подходят под тот или иной материал.
4. Монтаж кровельного материала. Он также производится по-разному, в зависимости от того типа материала, который используется для покрытия крыши.

Создание ломаной крыше помогает увеличить полезное пространство дома, но это очень сложный процесс, который должны производить только профессионалы. Есть масса оригинальных проектов домов с ломаной крышей, среди которых можно выбрать любой понравившийся и воплотить мечты в реальность.

• Виды крыш частных домов
• Как правильно крыть крышу шифером
• Как крыть крышу профнастилом своими руками
• Устройство кровельного пирога под профнастил

Размеры стропил

При ширине дома в 6-7 м, мансардного помещения 4-5 м и высотой в 2,2 м, длина балки нижнего ската будет в пределе 3,2-3, 5 м. Верхний стропильный каркас дома с ломаной конструкцией будет иметь, соответственно, стропило 2,2-2,5 м. Нужно рассчитать таким образом, чтобы стропильную балку в 6 м можно было использовать на два стропила.

Полустропила (кобылки) нижнего ската своей «лапой» устанавливаются на мауэрлат, а верхней укрепляются на стяжной поперечной балке в месте установки прогона, который служит в качестве основания верхнего перекрытия потолка мансардного помещения. Стыковка стропил осуществляется методом косых срезов на уровне продольной балки, к которой они прибиваются гвоздями или крепятся саморезами.

Вторая балка стропила верхнего ската соединяется в коньке такими же косыми срезами. Дом с ломаной крышей состоит из двух отдельных стропильных каркасов. Они имеют разный наклон, отдельное соединение и крепление к основанию перекрытия. Нижний стропильный каркас дома с ломаной крышей присоединяется к мауэрлату и основанию (полу), а верхний — только к коробке мансардного помещения. Основанием для верхнего стропильного каркаса служат прогоны и стяжные распорные балки.

Необходимые для монтажа стропильной системы материалы ↑

Основным материалом, из которого собирается стропильная система, является древесина. Деревянный брус, отличающийся оптимальным процентом влажности, служит ее основой. При этом наибольшим спросом пользуются хвойные породы деревьев, т.к. они являются мягким строительным материалом, имеющим сравнительно низкую стоимость.

Для создания решетчатой конструкции (обрешетки) используется обрезная доска. Величина шага обрешетки зависит от типа используемых строительных материалов для кровли. В случае применения жестких материалов величина шага деревянного каркаса может колебаться в диапазоне от 30 до 35 см.

Читайте также:  Заливка бетона ленточного фундамента

Если предполагается организация мягкой кровли, то наиболее рациональным решением будет использование сплошной решетчатой конструкции, где величина шага между обрезными досками не должна превышать 1,5 – 3 см.

Осуществить надежное сцепление стропил между собой помогают кронштейны и скобы из металла. При этом в качестве крепежных элементов выступают саморезы.

Балку мауэрлата необходимо монтировать на закрепленные ранее шпильки, диаметр которых составляет 1,6 – 2,2 см. Далее на нее нужно установить стропы, используя в качестве крепления скобы из металла.

Строительство ломаной кровли осуществляется аналогично строительству обычной конструкции двускатного типа. Разница заключается в необходимости использования более массивных стропильных систем.

Проектирование стропильной конструкции

При продумывании, каким будет верхний этаж, нужно придерживаться некоторых правил, которые являются общими для большинства проектов домов с ломаной крышей мансардных помещений.

• Ширина помещения не должна превышать 6 м.
• Угол наклона не может быть больше 40-70 градусов.
• При высоте мансардного помещения в 2,5 м, высота излома не должна заходить за 3,5 м.
• Используется облегченный деревянный материал, лучше всего профильный брус и доски.
• Для каркаса стропильной системы используется брус 100 х 50 мм, а для основания — 150 х 50 мм.
• Просушка материала должна быть приближенная к 100%.
• Брусья для стропил не должны иметь никаких изъянов, сучков, трещин.

Особенности конструкции ломаной крыши

1. Специфика подобной кровли заключается в том, что ломаная крыша позволяет использовать дополнительное пространство с максимальной пользой. Количество так называемых «мертвых зон», характерных для обычных крыш, практически сводится на нет. А даже в тех местах, которые останутся непригодными для проживания, можно будет сделать шкафчики или навесить полки.
2. Самым популярным вариантом ломаной крыши считается четырехскатная конструкция. Наряду со сложностью обустройства стропильных систем, такая кровля позволяет использовать образовавшееся жилое пространство с максимальной эффективностью.
3. Несомненным плюсом конструкции считается ее относительно низкая стоимость. Возведение ломаной крыши с созданием мансарды обойдется владельцу дома значительно дешевле, чем строительство полноценного верхнего этажа. При должном утеплении крыши и хорошем ремонте мансарду можно сделать пригодной для проживания комнатой.
4. Конструкция ломаной крыши, как говорилось ранее, дает возможность сделать на верхнем этаже достаточно высокий потолок. Это обусловлено переломом ската, в соответствии с углом которого увеличивается свободное пространство.
5. При создании ломаной крыши своими руками оптимальной ее шириной будет считаться показатель в 6 м. Для крупномасштабных строений придется прибегнуть к другим, более сложным, способам строительства.
6. В строениях, ширина пролета которых не превышает 6 м, балки усиления и подстропильные балки крыши опираются на такие точки: мауэрлат, выполненный из профилированного бруса с сечением 90х140 мм, а также на матицу – поперечную балку, играющую роль средней опорной точки. В случае, когда ширина пролета дома более 6 м, средней опорной точкой выступает несущая перегородка, сделанная из шипованного строганого бруса с сечением 90х140 мм.
7. Как правило, в ломанной крыше присутствуют оконные проемы, располагающиеся зачастую на фронтонной части конструкции. Очень удачно в подобном архитектурном решении смотрятся балконы, а также выносные окна.

Расчет ломаной крыши

Первым делом создаем каркас фронтонной стены шириной 4,5 м. Высоту помещения мансарды с ломаной крышей определяем по формуле А:2. Здесь А является шириной помещения. Если в нашем примере ширина помещения 4,5 метра, то половина этой ширины и будет размером высоты мансарды до перекрытия на сломе. Это будет составлять 2,25 м. Устанавливаются вертикальные балки высотой 2,25 м на краях мауэрлата и соединяются с поперечной балкой.

Таким образом конструируется прямоугольник фронтонной стены помещения. По такому же принципу строится семь каркасных конструкций стены мансарды. На каждую из них устанавливаем сначала стропило верхнего ската под углом 30-40 градусов, а потом нижнего — на 60-70 градусов. Все эти работы проделываются на земле. И после полного их изготовления начинаем конструировать стропильный каркас ломаной крыши. Фото дома показывает, как она выглядит. В стенной ферме есть три точки соприкосновения стропила — нижняя на обвязочной балке, средняя на стыке и коньковая. Во всех узлах соприкосновения балки стропил укрепляются к основанию гвоздями и угольниками.

Односкатная крыша

Самой простой по конструкции является односкатная крыша. Скат такой конструкции всегда наклоняется в одну сторону. Такие системы используются только в небольших строениях или промышленных зданиях: гаражах, складах, небольших дачных домиках с небольшим углом наклона. Как сделать ломаную крышу, чтобы получить желательный дизайн своей дачи, если условия не позволяют сооружать сложную конструкцию покрытия?

Это зависит, прежде всего, от конфигурации здания. Ведь односкатная конструкция имеет наклон на заднюю часть. Фасад в этом случае становится открытым для ливневых дождей и снегопадов. Поэтому уровень наклона ската должен иметь минимальную крутизну. Больший угол требует длинного карниза для прикрытия фасада.

Таким образом, односкатный каркас устанавливается на основание задней и передней стены. Для наклона ската на фасадную часть задняя стенка имеет большую высоту, чтобы создать нужный угол. Если же предполагается обратный вариант, то в этом случае достраивается передняя стена. Высота ее зависит от угла наклона. В односкатной конструкции он не превышает 30 градусов.

Надстройку можно создавать, как из деревянных брусьев, так и из других материалов. Во многих случаях, когда крутизна скатов превышает допустимую норму и наклон направлен на фасад, нужно делать удлиненный козырек, чтобы он мог перекрыть веранду или крыльцо. Иногда, чтобы защитить фасад строения, односкатная крыша дополняется козырьком с другим углом наклона.

Как самому рассчитать ломаную крышу

Кровля сложный конструктивный элемент, поэтому расчеты должен делать проектант. Но если вы решились делать кровлю сами, учтите такие моменты:

Читайте также:  7. Стены и перегородки

1. Сначала необходимо сделать проект крыши в графической программе.
2. Общую площадь узнают, сложив площадь составляющих частей. На основании полученных цифр, рассчитывают количество кровельного материала.
3. Расчёт стропильной части, размеров её конструктивных элементов, угла наклона требует специальных знаний. Учитывают снеговые, ветровые нагрузки. Можно воспользоваться строительным онлайн калькулятором. Введя основные параметры кровли (длины, ширину, высоты), он рассчитает размеры, количество, шаг между элементами конструкции, их вес.

Вальмовая конструкция

Это четырехскатное сооружение, в котором ломаная мансардная крыша дополняется еще двумя скатами в виде треугольных ферм на фронтонных стенах. Обычно такую конструкцию планируют в тех регионах, которые подвергаются воздействию больших ветров. Вальмовую модель используют для мансардных помещений и бесчердачных домов, когда хотят обезопасить здание от природных стихий.

Нужно также иметь в виду, что висячая система дает большую нагрузку на растяжку и на стены дома. Для усиления стропильной системы используют коньковую балку, к которой укрепляются стропильные ноги. Также для усиления каркаса стропила укрепляются дополнительными откосами к основанию обвязочной балки. Для вертикального упрочнения стропильной висячей системы мансарды с ломаной крышей ставятся стояки, которые своим верхнем концом подпирают стропильную конструкцию в коньке, а нижней — на поперечной балке, связывающей стропильные ноги.

Плоская эксплуатируемая крыша

Среди многообразия конструкций можно еще выделить эксплуатируемую крышу с площадкой для отдыха, на которой можно создать оранжерею или просто уголок для чаепития. Обычно конструкцию таких крыш устраивают в регионах с большим количеством солнечных дней, в теплых краях. Можно создать и открытую, и площадку под навесом. Здесь поле для фантазий большое. Важно то, чтобы поверхность на крыше дома была защищена от стихий. Иногда ее создают из чисто практических потребностей.

Еще один вид плоской крыши — это вариант с минимальным углом наклона до 5 градусов для отвода дождевой воды. С помощью этой конструкции можно создать оригинальный дизайн дома с открытым многоуровневым фасадом.

Полувальмовая конструкция

Одной из многих конструкций в проекте домом с ломаной крышей является сложная каркасная система. Она немного отличается от обычной двухскатной крыши. Различие состоит в двух дополнительных скатах, которые перекрывают мансардное помещение с фронтальной части дома. Полувальмовые строения имеют ломаную конструкцию в том случае, когда фронтальный скат используется в качестве стены помещения мансарды с окном.

Разница полувальмовой ломаной крыши в конструкции стропильного каркаса. В этом случае мауэрлат дома устанавливается на выпуск с обеих сторон не менее чем на 100 см. Боковые балки стропила устанавливаются на концах мауэрлата не до конька крыши, а только до основания верхнего прогона перекрытия мансардного помещения, который тоже ставится на такой же выпуск, как и мауэрлат. На каждой стороне от конца бокового полустропила устанавливается короткая балка для полувальмового бокового ската, которая нижним концом укрепляется к крайнему стропилу и прогону, а верхним — к коньку главного ската.

Проекты домов с ломаной мансардной крышей выбираем лучшее решение

Ломаная крыша – стоит ли делать ↑

Проекты домов с ломаной крышей
Мнения по поводу сложности конструкции мансардной крыши расходятся. Кто-то считает, что подобные работы очень сложны как на стадии проектирования, так и в процессе возведения. Однако чаще можно услышать мнение, что все осуществить реально, если грамотно подойти к решению инженерных и строительных вопросов.

Если разобраться, то преимуществ у ломаной крыши гораздо больше, чем у простого двухскатного варианта. Решив закончить возведение дома созданием мансардной конструкции, можно уверенно говорить о следующих выгодах:

1. В доме появится еще один этаж с жилыми комнатами
2. Крыша практически не будет подвергаться снеговой нагрузке в зимний период
3. Творческий подход позволит реализовать идеи с террасой и балконом, что придаст зданию определенный шарм
4. Монтаж ломаной крыши проходит поэтапно, причем часть работ можно проводить на земле.
5. Практически нет ограничений при выборе кровельных материалов.

Таким образом, выгода ломаной крыши при строительстве дома очевидна, и для этого стоит потратить немого больше времени для ее возведения.

Дом с ломаной крышей не только добавляет еще один этаж, но позволяет реализовать интересные дизайнерские решения

Особенность конструкции и материалы ↑

Итак, в конструкции дома предусмотрена мансарда и дополнительный этаж. Это значит, что в проекте должна быть ломаная крыша – чертеж и расчеты всех нюансов и особенностей. Конечно, каждый выбирает свои параметры при возведении здания, но есть ряд советов, к которым стоит прислушаться:

1. Ширина постройки не должна быть более 6 метров.
2. Крыша, имеющая излом, должна иметь углы наклона в 60 и 30 градусов.
3. Потолок в мансардной комнате будет иметь высоту около 2,5 метра, если место излома будет на высоте 3,1 метр.

Важно. При уменьшении ширины дома, чердачное пространство будет использоваться неэффективно, а увеличение ширины повлечет сложности с расчетами стропильной системы и ее монтажом

При правильном выборе геометрических параметров мансарда получится просторной и уютной

Когда рассматривается новая ломаная мансардная крыша – чертеж ее и конструкционные особенности, не всегда получается добиться ровного прямоугольника стен. Это не страшно, но при возведении системы стропил желательно вернуться к ровной геометрической форме. Тогда в дальнейшем получится работать с единым шаблоном стропил при создании верхних скатов.

Возведение ломаной крыши подразумевает массивную стропильную конструкцию, качественный «кровельный пирог» и использование высококачественных материалов. При этом модульная схема монтажа позволяет произвести все работы, не прибегая к строительной технике.

Для стропильной системы ломаной крыши обычно применяется древесина

Чтобы не ошибиться при выборе бруса, стоит обращать внимание на его характеристики:

• Влажность дерева не должна быть больше допустимой для проведения строительно-монтажных работ
• Количество дефектов – минимально
• Древесная порода – хвойная.

Увеличение площади мансардного помещения дома с ломаной крышей

Также создание ломаной крыши потребует наличия:

• Обрезной доски – для обрешетки
• Фанеры – для соединения стропил
• Металлических скоб, кронштейнов, саморезов, шпилек, гвоздей – для крепежа
• Гидроизоляции и утеплителя – для формирования «кровельного пирога»
• Кровельного материала
• Инструментов столярного и плотницкого назначения.

Многоскатная конструкция

Сложная крыша устанавливается в домах со многими мансардными помещениями большого квадратного многоугольного дома, в котором на каждую сторону имеется комната с отдельной крышей, выступающей в разные стороны от главной. Стропильный многощипцовый каркас имеет сложную конструкцию. Кроме главной коробки, создается дополнительный двухскатный каркас каждого мансардного помещения, выступающего за пределы чердака в разные стороны дома второго этажа. Такая конструкция имеет много ребер и ендовых желобов. О ломаной крыше (фото ниже) говорят, что она состоит из многих скатов. Каждый из них имеет отдельную стропильную конструкцию в виде двухскатной, шатровой или полувальмовой структуры.

Читайте также:  Примыкающая к фронтону веранда с двухскатной крышей

Каждый скат щипцовой крыши имеет отдельные обрешетки, которые создают ендовые желоба между скатами крыши. С виду такая конструкция имеет форму многих трапеций или треугольников, которые располагаются на каждой стороне крыши дома и выступают в сторону за пределы скатов. Создается впечатление, что над каждым из них создана небольшая надстройка над окном мансардного помещения.

Для этого используются дополнительные стропильные балки, которые вклиниваются в главный стропильный каркас. Стропильные балки имеют разную длину. Основание состоит из элементов, создающих между собой ендовой желоб, в котором сходятся все дополнительные части конструкции разной длины. Каждое стропило многоскатной щипцовой крыши имеет сложную систему креплений при помощи откосов, упоров, стяжных и распорных реек.

Таким образом, получается боковая полукрыша, которая будет перекрывать фронтальную часть мансардного помещения. В зависимости от формы, полувальмовая конструкция может устанавливаться и для второго, и для первого этажа.

Виды и формы ломаной крыши

Теперь рассмотрим основные типы ломаных крыш. Их разделяют в зависимости от количества скатов на:

• односкатные,
• двухскатные,
• трехскатные,
• четырёхскатные.

От этого параметра зависит не только надежность постройки, но и комфортабельность проживания.

Характеристики:

1. Односкатная крыша представляет собой обычную наклонную плоскость. Она проще всего в изготовлении.
2. У двухскатной кровли имеется два ската, которые направлены в противоположные стороны. Подобная разновидность организации мансарды тоже достаточно популярна. Дело в том, что этот тип крыши является довольно качественным в эксплуатации.
3. Трёхскатная крыша имеет в торце одну устойчивую вертикальную стену. При этом второй торец и боковые скаты изготавливаются с небольшими изломами. Из-за отсутствия одной из капитальных стен этот вид конструкции имеет меньший вес, чем другие. Её обычно возводят, когда необходимо совместить крышу мансарды с остальной частью здания.
4. Что касается четырехскатной крыши, то в своей конструкции по всем четырем скатам имеются ломаные профили. Пожалуй, это самый трудоемкий и сложный вариант кровли. Но при этом итоговая конструкция достаточно мало весит и поэтому она довольно популярна. Ещё имеет значение практичность кровли и возможность обустройства жилого помещения довольно большой площади. Полноценную комнату в мансарде можно получить даже с минимальными вложениями на её возведение. Причем она подойдет для проживания в любое время года.
5. Ломаные конструкции с большим количеством скатов используются очень редко. Дело в том, что могут возникнуть некоторые сложности при установке стропил и монтаже кровельного покрытия.
6. Наиболее распространённой конструкцией ломаной крыши является парабола. При этом скаты имеют трапециевидную форму по длинным сторонам, а по коротким — треугольную. Этот вариант чаще всего используется для частных домов прямоугольной формы.
7. Существует также полувальмовый тип крыши. Он является разновидностью четырехскатной кровли. Полувальма — это торцевой скат, который срезается в нижней и верхней части. Снизу кровля имеет форму трапеции, а сверху — треугольника.

Шпильцевая мансардная

Можно встретить дома, в которых имеется несколько видов крыш: и односкатная над крыльцом, и шатровая. Иногда мансардные помещения второго и третьего этажей покрываются полувальмовой крышей, которая хорошо защищает фронтон здания. Шпильчатая конструкция состоит из нескольких треугольных скатов, соединенных вокруг своими острыми концами в точке конька.

Нет какого-то типичного проекта шпильцевой крыши. Она может выполняться как из треугольных конструкций, так и из шатровых. И в том, и в другом случае крыша кончается тонким шпилем, в котором сходятся все скаты. Оригинальность такой конструкции в том, что дом со шпильчатыми конусами имеет дизайнерский вид богатого и изысканного дома.