Ломанная крыша: как работает стропильная система

Ломанная крыша: как работает стропильная система

Все большее количество загородных домов строится с применением мансарды в качестве альтернативы второго этажа. Преимущества такого решения очевидны так как вы получаете не только крышу как заградительную систему, но и полноценное жилое помещение, которое при правильном обустройстве будет пригодно для всесезонной эксплуатации.

На рисунке схема с названием деталей, чтобы не возникали вопросы при ознакомлении с инструкцией

Важным преимуществом строительства ломаной крыши, в сравнении с капитальным вторым этажом, является доступная цена и сжатые сроки выполнения строительных работ. Но, нужно помнить о том, что эти преимущества будут возможны только в том случае, если кровля будет правильно спроектирована с учетом габаритов издания и нагрузок, которые на неё будут оказываться.

Обычная конфигурация кровли без усиления подкосами

На рисунке вы можете видеть традиционную схему мансардной крыши в разрезе со стороны фронтона. По сути, вся конструкция — это сборная пространственная рама, состоящая из стропил, балок перекрытия, определённого числа вертикальных стоек и горизонтальных распорок — затяжек.

Такая схема популярна из-за простоты сборки и далее я детально расскажу о том, какова инструкция ее реализации.

Усиление кровельной системы подкосами в верхней и боковой части фермы

Простая схема кровельной системы может быть усилена дополнительными диагональными распорками – подкосами, как показано на рисунке. Такие меры обязательны, если ширина мансардного помещения по проекту превышает 6 метров.

На рисунке ломаная мансардная крыша с обозначением габаритов

На этом рисунке вы можете видеть схему мансардного помещения с уже рассчитанными типоразмерами. Обратите внимание на то что затяжки и балки перекрытия изготовлены из стандартного бруса с максимальным размером 6 метров. Поэтому сделать ломаную крышу можно без использования подкосов.

Ширина помещения при длине затяжки в 6 метров составит 5,7 метра. Этого более чем достаточно для помещений, предназначенных для временного проживания (спальня, рабочий кабинет, детская комната и т.п.).

Высота в помещениях для временного проживания по стандарту должна быть не менее 2,1 метра. На схеме это расстояние равно 2,66 метрам, чего было бы достаточно для полноценной жилой гостиной или аналогичных помещений.

На предложенной схеме стропильные ноги имеют одинаковую длину по 3,3 метра до и после излома. Одинаковая длина выбрана неслучайно так как впоследствии будет проще заказывать кровельный материал. Кроме того, такие крыши смотрятся гармоничнее, чем варианты, где нога в верхней и нижней части излома имеет разную длину.

Угол наклона скатов относительно потолочной балки мансарды делаем не менее 30°.

С основными закономерностями расчета стропильной системы мы ознакомились, теперь узнаем, как сделать ломаную крышу своими руками.

Технология строительства

Деревянный дом из профилированного бруса (проект ПД-010)

Рассмотрим технологию устройства ломанной крыши на примере строительства дома из профилированного бруса по проекту ПД-010.

Изготовление стропильных ферм

Основным материалом для изготовления стропильной системы является:

• Брусок 100×50 мм для сборки каркасной части
• Брусок 150×50 мм для сборки основания стропильной системы.

Перечисленные материалы имеют стандартную длину 6 метров.

.

.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое стропильная система ломанной крыши

При возведении ломаной крыши с каждой стороны стропильной фермы вместо одного стропила приходится применять два, вследствие чего конструкция несколько усложняется. Поступают так:

1. На балку перекрытия устанавливают П-образный элемент.
2. Справа и слева на него опирают боковые стропила, подошва которых устанавливается на мауэрлат.
3. Сверху располагают «домиком» более пологие стропила, которые называются коньковыми.

   

   Стропильная ферма состоит из двух видов стропил — боковых и коньковых

В цельную конструкцию фермы объединяются при помощи горизонтальных брусьев — прогонов, прикрепляемых к стойкам П-образного элемента сверху.

Таким образом, в ломаной крыше применяются стропила двух видов: боковые являются наслонными, коньковые — висячими, только затяжка от них находится в верхней части стоек. Такую стропильную систему называют комбинированной.

В качестве дополнительного усиления применяются такие же элементы, как в обычной стропильной системе:

• коньковый узел связывается с затяжкой вертикальным брусом — бабкой;
• боковые стропила могут укрепляться наклонными подпорками (подкосами), низ которых находится у основания стойки.

При необходимости встроить в ломаную крышу «кукушатник» или балкон стропильную систему приходится ослаблять, формируя в ней проём.

Стропильная система крыши ослабляется при формировании в ней проёма под «кукушку» или балкон

В каждом случае расчёт выполняется по индивидуальной методике, зависящей от размеров конструктивного элемента и привнесённых в стропильную систему изменений. Важно правильно подобрать сечение обрамляющих проём деталей, чтобы их прочность компенсировала ослабление конструкции.

Если проектом предусмотрено мансардное окно, то в месте его расположения между стропилами нужно закрепить бруски — они послужат опорами для оконной конструкции.

Какие материалы используются для создания стропильной системы ломанной крыши

Заготовка стропильной системы, для мансарды, которая будет использоваться в качестве одного основного этажа

Здравствуйте. В этот раз расскажу о том, как делать ломаную крышу на загородном доме. Тема будет интересна тем читателями, которые планируют строительство кровли для сооружения мансарды в чердачном помещении. По итогам ознакомления с предложенным материалом вы будете иметь общее представление о том, как выполняется расчёт кровельной системы, и какова технология монтажа.

Расчет стропильной конструкции

Все большее количество загородных домов строится с применением мансарды в качестве альтернативы второго этажа. Преимущества такого решения очевидны так как вы получаете не только крышу как заградительную систему, но и полноценное жилое помещение, которое при правильном обустройстве будет пригодно для всесезонной эксплуатации.

На рисунке схема с названием деталей, чтобы не возникали вопросы при ознакомлении с инструкцией

Важным преимуществом строительства ломаной крыши, в сравнении с капитальным вторым этажом, является доступная цена и сжатые сроки выполнения строительных работ. Но, нужно помнить о том, что эти преимущества будут возможны только в том случае, если кровля будет правильно спроектирована с учетом габаритов издания и нагрузок, которые на неё будут оказываться.

Обычная конфигурация кровли без усиления подкосами

На рисунке вы можете видеть традиционную схему мансардной крыши в разрезе со стороны фронтона. По сути, вся конструкция — это сборная пространственная рама, состоящая из стропил, балок перекрытия, определённого числа вертикальных стоек и горизонтальных распорок — затяжек.

Такая схема популярна из-за простоты сборки и далее я детально расскажу о том, какова инструкция ее реализации.

Усиление кровельной системы подкосами в верхней и боковой части фермы

Простая схема кровельной системы может быть усилена дополнительными диагональными распорками – подкосами, как показано на рисунке. Такие меры обязательны, если ширина мансардного помещения по проекту превышает 6 метров.

На рисунке ломаная мансардная крыша с обозначением габаритов

На этом рисунке вы можете видеть схему мансардного помещения с уже рассчитанными типоразмерами. Обратите внимание на то что затяжки и балки перекрытия изготовлены из стандартного бруса с максимальным размером 6 метров. Поэтому сделать ломаную крышу можно без использования подкосов.

Ширина помещения при длине затяжки в 6 метров составит 5,7 метра. Этого более чем достаточно для помещений, предназначенных для временного проживания (спальня, рабочий кабинет, детская комната и т.п.).

Высота в помещениях для временного проживания по стандарту должна быть не менее 2,1 метра. На схеме это расстояние равно 2,66 метрам, чего было бы достаточно для полноценной жилой гостиной или аналогичных помещений.

На предложенной схеме стропильные ноги имеют одинаковую длину по 3,3 метра до и после излома. Одинаковая длина выбрана неслучайно так как впоследствии будет проще заказывать кровельный материал. Кроме того, такие крыши смотрятся гармоничнее, чем варианты, где нога в верхней и нижней части излома имеет разную длину.

Угол наклона скатов относительно потолочной балки мансарды делаем не менее 30°.

С основными закономерностями расчета стропильной системы мы ознакомились, теперь узнаем, как сделать ломаную крышу своими руками.

Технология строительства

Деревянный дом из профилированного бруса (проект ПД-010)

Рассмотрим технологию устройства ломанной крыши на примере строительства дома из профилированного бруса по проекту ПД-010.

Изготовление стропильных ферм

Основным материалом для изготовления стропильной системы является:

• Брусок 100×50 мм для сборки каркасной части
• Брусок 150×50 мм для сборки основания стропильной системы.

Перечисленные материалы имеют стандартную длину 6 метров.

.

.

Как стропильная система ломанной крыши обеспечивает прочность и стабильность крыши

Все работы по возведению крыши необходимо начинать с составление проекта и расчета. Эту работу можно доверить профессионалам или выполнить самостоятельно, если вы обладаете хотя бы минимальным опытом в строительной сфере. Для составления проекта лучше воспользоваться специальными компьютерными программами. На чертеже стоит указать все необходимые элементы кровли.

Конструкция ломаной крыши состоит из множества частей. И чем геометрия постройки сложнее и массивнее, тем больше элементов должно быть.

Устройство ломаной крыши включает в себя следующие элементы:

• вертикальные стойки нижним концом упираются в балки перекрытий, а верхним – подпирают нижние стропила. Они также являются каркасом внутренних стен на дополнительном этаже;
• затяжки – это горизонтальные балки для висячих стропил и бабки. Они связывают между собой висячие стропильные пары и снимают нагрузку;
• подкосы – это подпорные диагональные балки, необходимые для снижения нагрузки стропильных ног;
• верхние и нижние стропила – это ребра жесткости, которые выполняют главную функцию всей конструкции;
• мауэрлат – это скрепленные деревянные балки, отвечающие за соединение конструкции со стенами дома;

• коньковый прогон – это место встречи пары верхних стропил;
• бабки – это вертикальное крепление висячих стропил и затяжки, необходимы для того, чтобы уменьшить нагрузку на элементы и минимизировать прогиб;
• схватки – это горизонтальные распорки необходимые для того, чтобы уменьшить нагрузку на стропильную систему, которая обусловлена не только собственной массой, но и осадками, такими как снег;
• обрешетка – это каркас для крепления кровельного материала и изоляции. Она изготавливается в сплошном или решетчатом типе;

• пароизоляция – это первый слой, для которого отлично подходит парозащитная мембрана. Пароизоляционная пленка укладывается по кровельной конструкции с нахлестом, чтобы влага не попадала в утеплитель;
• теплоизоляция является необходимым элементом устройства крыши, поскольку чердачное помещение охлаждается быстрее по сравнению с нижними этажами. В качестве утеплителя специалисты рекомендуют использовать каменные базальтовые плиты. Они укладываются между стропильными элементами. Слой утеплителя должен составлять не менее 20 см;
• гидроизоляция укладывается поверх стропил одним слоем внахлест, для этого отлично подходит мембранный материал;
• кровля укладывается поверх влагоизоляции. Особенности монтажа зависят от выбора материала. Как правило, выполнение работ начинается с нижнего яруса;
• заключительными штрихами после монтажа кровли остаются установка водоотливов и декоративная отделка .

Какие факторы влияют на выбор стропильной системы ломанной крыши

Ломаная крыша имеет более сложную конструкцию, нежели обычная двускатная. Здесь стропильная система так же состоит из отдельных секций, скрепленных для жесткости между собой. Но секции в данном случае имеют гораздо более сложное устройство.

Основой одной секции стропильного каркаса ломаной крыши является конструкция из двух вертикальных стоек, соединенных горизонтальной перемычкой. Стойки располагаются на несущих балках межэтажного перекрытия. Сверху этого основания устанавливается классическая треугольная ферма, образующая верхнюю часть крыши. В готовом виде на этих фермах сформируются два пологих ската ломаной крыши.

В конструкции стропильного каркаса ломаной крыши также присутствуют дополнительные стропильные ноги, которые нижней частью упираются в края несущих балок или мауэрлат. Верхняя же часть этих подпорок сводится в те места, где сходятся угловые части прямоугольного основания и треугольных ферм. В готовом виде эта часть стропильного каркаса образует нижний скат, который относительно горизонта располагается почти вертикально.

За счет того, что каждый из скатов такой кровли имеет излом, крыша и получила название ломаной. Однако такая конфигурация называется также мансардной. Это обусловлено тем, что под ломаной крышей очень выгодно обустраивать жилое помещение. За счет прямоугольного сечения, которое задается основными конструктивными элементами стропильной системы, стены и потолки мансарды получаются абсолютно ровными без наклонных плоскостей.

Как стропильная система ломанной крыши влияет на внешний вид дома

Стандартная ломаная крыша обычно смотрится не очень красиво: подкровельный этаж получается непропорционально большим и нависает над домом; скаты с изломами создают ощущение неправильности; силуэт дома получается каким-то громоздким. В общем, чтобы ломаная крыша выглядела эстетично, нужно привлекать грамотного архитектора, который визуально скроет лишний объем, не уменьшая его. Ведь именно из-за дополнительного жилого пространства все и затевалось.

При всех эстетических недостатках, ломаная крыша — лучший способ расширить жилую площадь на мансардном этаже после плоской кровли. Поясним на примере.

Если вы делаете мансарду под двускатной крышей, то жилое пространство с потолками нормальной высоты будет занимать 50-60% от площади других этажей, а у пологих крыш — и того меньше. Если же крыша ломаная, то жилое пространство на мансарде займет 70-95% площади этажа в зависимости от угла наклона частей ската. При такой разнице несложно простить ломаной крыше не лучшую эстетику.

Кроме увеличения площади мансарды, ломаная конструкция крыши упрощает и удешевляет организацию естественного освещения мансарды:

1. Увеличенная площадь фронтонов позволяет установить в них окна больших размеров. Фронтонные окна в разы дешевле и надежнее мансардных, поэтому их установка снижает общие расходы. Конечно, не всегда можно достичь нужного уровня естественного освещения без мансардных окон, но их понадобится меньше.
2. Вместо дорогих и сложных в монтаже мансардных окон в крутых участках ската можно сделать слуховые окна. При этом они будут давать намного больше света, чем обычные «кукушки», поскольку в крутых скатах не нужно делать глубокую нишу для окна.

Хотя конструкция стропильной системы ломаной крыши сложнее, если сравнивать со «скелетом» обычной двускатной кровли, на практике она проще в монтаже. Для стандартной скатной крыши нужны длинные и тяжелые стропила, а найти качественные пиломатериалы подходящей длины непросто. Установить их и вывести в плоскость еще сложнее. Ломаный скат крыши состоит из двух участков: верхнего треугольника с висячими стропилами и нижних наслонных стропильных ног. Суммарная длина стропил при этом получается больше, а вот доски для их монтажа — намного короче.

Как стропильная система ломанной крыши влияет на теплоизоляцию дома

Отлично, когда утепление мансарды изнутри заранее планировалась, или «на всякий случай» конструктивные моменты для этого строителями были соблюдены:

• На стропила смонтирована кровельная мембрана.
• Предусмотрена контробрешётка.
• Выдержан шаг стропил, соответствующий распространённой длине или ширине утеплителя.

«К частым ошибкам при монтаже теплоизоляции можно отнести выпадение утеплителя из деревянного каркаса, так как расстояние между стропил больше ширины плиты, в этом случае рекомендуем, плиты которого представлены в нескольких размерах: 800х600 и 1200х600 мм; сжатый утеплитель, так как зазор намного уже, чем ширина плиты, в этом случае рекомендуем подрезать утеплитель так, чтобы его ширина была на 1 см больше ширины между стропилами. И, последнее, присутствие стыков больше 2 мм, через которые образуются мостики холода. В этом случае рекомендуем контролировать качество монтажа».

Александр Коршунов, менеджер по развитию DIYнаправления компании ООО «РОКВУЛ».

Удобно проводить утепление, если оно планировалось на этапе застройки Источник bamban.ru

Стоит отметить, что это идеальные исходные данные, позволяющие не искать «выход из положения», и утеплить максимальный объём мансарды качественно без лишних затрат. Такие условия дают возможность использовать паропроницаемые утеплители. А это комфортные условия для проживания.

Утепление неподготовленной крыши

Когда решение об утеплении принимается вынужденно, то и крыша обычно не подготовлена. Страшного в этом ничего нет, даже возможно выбрать варианты:

• Провести утепление материалами, которым не требуется гидроизоляция.
• Возвести специальный каркас под жилое помещение.

Схема утепления скатной кровли Источник rwl.ru

Особую роль здесь может сыграть вспененный пенополиуретан. Хотя для его нанесения необходимо оборудование, но утепление происходит сплошным слоем, и не зависит от конструктивных особенностей крыши.

Вспененный пенополиуретан один из них Источник da.decorexpro.com

Сюда же можно отнести эковату. Хотя для её устройства требуется кровельная мембрана, но слой утеплителя вполне реально выполнить сплошным.

Эффективные утеплители

Далее будут рассмотрены наиболее эффективные материалы, не требующие серьёзного оборудования, чтоб качественно выполнить утепление мансарды.

Каменная вата

Благодаря своей упругости маты хорошо держатся между стропилами, позволяют монтаж без дополнительного крепления. А относительно плотная структура каменной ваты исключает её усадку с течением времени. Поэтому она хорошо зарекомендовала себя на вертикальных поверхностях.

Установка утеплителя в кровлю Источник rwl.ru

Чтобы ещё снизить риски, через каждые 3 метра высоты необходимо устроить опоры для утеплителя – добавить горизонтальный элемент каркаса.

Интерьер мансарды: дизайн и оформление, функциональные особенности

Экструдированный пенополистирол

Общедоступный популярный материал – пеноплэкс. Как утеплитель очень эффективен. Его применение оправдано на территориях страны, где минеральные ваты использовать не целесообразно – нужна большая толщина, которая значительно крадёт пространство, а стоимость непомерно велика.

В обычных условиях он значительно экономит место, когда важна каждая единица объема:

• Его возможно смонтировать между стропилами малой ширины, при этом утепление будет эффективным.
• Он не требует дополнительной гидроизоляции, так как сам не пропускает воду. То есть отсутствие кровельной мембраны не критично.

Однако всё равно желательно наличие вентиляционного зазора с кровлей, для быстрого отвода паров конденсата. Так стропила сохраняться значительно дольше, ведь они не защищены.

Экструдированный пенополистирол не требует обязательной гидроизоляции Источник pt.decorexpro.com

Утепляясь пеноплексом, будет нелишним предпринять меры к повышенной пожарной безопасности. Например, использовать открытый монтаж электропроводки, заложив это конструктивно, как дизайнерское решение. Всё дело в том, что сам пеноплэкс не поддерживает горение, но при больших температурах очень быстро плавится.

Как стропильная система ломанной крыши влияет на звукоизоляцию дома

Крыша, как и любая поверхность в доме нуждается в качественной звукоизоляции. Сегодня ассортимент стройматериалов дает большие возможности для обустройства мансарды.

Стоит понимать, что максимальный эффект в работе достигается только в том случае когда все элементы шумоизоляции правильно подобраны и установлены. С применением современных материалов можно добиться максимального эффекта и защиты. Мансарда все чаще перестает быть обычным чердаком для хранения ненужных вещей, но при этом они используются как оригинальные и интересные картины.

Иметь свой дом сегодня престижно. Если чердачное помещение используется в виде жилой комнаты, то без надежной и качественной изоляции данное пространство останется ненужным. Защитить кровлю от шума, посторонних звуков и холода поможет правильно подобранная звукоизоляции. На крышу влияет множество факторов и чтобы защититься нужно все заранее подготовить.

Вам также может понравиться

Тонкая звукоизоляция стен: как эффективно уменьшить шум

В нашем современном мире постоянный шум стал неизбежной

Забудьте о шуме в квартире: эффективные материалы и приемы для звукоизоляции стен

Устали от шума соседей или проблем с пониманием речи

Зипс 3 Ультра: инновационный материал для эффективной звукоизоляции в вашей квартире или доме.

Решением проблемы звукопроницаемости является установка

Шуманет – эффективный материал для звукоизоляции помещений.

Ищете решение для шумной проблемы в вашем деревянном доме?

Забудьте о шуме: шумоизоляция стен в деревянном доме, которая работает

Вы хотите сделать свой деревянный дом более тихим и уютным?

Как сделать звукоизоляцию в студии звукозаписи

Роль аудио-контента растет быстро, увеличивается и

Система активного шумоподавления в квартире

Побыть в тишине иногда хочется даже экстраверту.

Как стропильная система ломанной крыши влияет на безопасность дома

Стропильная система ломаной крыши усложняется пятиугольным фронтоном и значительным количеством скатов, за счет этого у нее имеются более габаритные размеры в сравнении с двускатной, а саму конструкцию можно разделить на две части:

1. Верхние стропила, устанавливаются с помощью наклонных стропильных ног под углом около 20-30⁰;
2. Нижние стропила, задают больший угол, не менее 60⁰.

Ребра жесткости выступают в качестве стен помещения. Для минимизации прогиба балок и уменьшения нагрузки на конструкцию между висячими стропилами и затяжкой монтируется бабка.

Дополнительные элементы в постройке устанавливаются в зависимости от ее форм и размеров, это могут быть:

• Окна. Как установка мансардных окон , так и обычных. Актуальными на сегодняшний день являются энергосберегающие стеклопакеты.
• Балкон, пристройка. Визуальный вид ломаной крыши с террасой или балконом более привлекателен, также они способствуют увеличению полезной площади, но если домовладелец решится на такие изменения, то следует учитывать необходимость дополнительных расчетов на прочность и установку выносных опор.
• Эркер. Небольшие выступы для окон аналогично балконам требуют усиления стропильной системы. В современном дизайне эркеры стремятся практически полностью остекленять, чтобы мансарда максимально находилась в естественном освещении.
• Кукушка. Обустройство кукушки на ломаной крыше делается с возведением отдельной стропильной системы, которая сопряжена с главной, при этом ее форма может быть односкатной, двускатной, вальмовой и арочной.

Как стропильная система ломанной крыши влияет на энергоэффективность дома

В нашей стране данный тип наиболее распространен. Двускатная крыша подойдет для дома любого размера. Опорой для стропил, формирующих скаты, с одной стороны служит мауэрлат, который укладывается и закрепляется на стене. Второй конец опирается на коньковую балку или связывается со стропильным брусом противоположного ската.

Двухскатная конструкция очень надежна. Она достаточно проста, но может выдерживать значительную нагрузку. Для усиления крыши стропила связываются между собой затяжками и подкосами. Под крышей может получаться дополнительное пространство, которое часто используются для обустройства мансарды. Нередко для доступа на чердак устанавливают люк и просто хранят там старые вещи, которые жалко выкинуть.

Скаты представляют собой прямоугольники, поэтому на них легко устанавливать любое покрытие. Отходов практически нет, что снижает стоимость строительства. Длина стропил умеренная.

Различают следующие типы двускатных кровель:

• Симметричный – классический вид, при котором оба ската одинаковы по размерам и наклону.
• Асимметричный – скаты отличаются по длине, наклону. Такая кровля выглядит стильно и современно, но требует расчета специалиста из-за неравномерной несущей способности. Если делать такую крышу «на глазок», то после сильного ветра или обильного снегопада можно оказаться перед необходимостью срочного ремонта.
• Удлиненный – в этом случае один из скатов больше по длине, чем второй. Такой тип обычно делают для организации с одной стороны дома навеса, гаража, веранды или террасы. Также подобным образом поступают, чтобы сделать у мансарды обычные вертикальные окна в стене, а не врезать их в кровлю.

Плюсы:

• простота монтажа;
• экономичность;
• возможность обустройства мансарды;
• прочность и долговечность;
• надежность, переносит высокие снеговые, ветровые нагрузки.

Минусы:

• высокая распространенность, что нравится не всем;
• простота формы, не позволяющая выделить дом.