Балки стропил с ломаной крышей

Устройство стропильной системы популярной ломаной крыши

При строительстве кровли для мансардного помещения иногда невозможно обеспечить нормальную его высоту при одинаковом угле наклона по всему скату. В этом случае на помощь приходит ломаная крыша дома, стропильная система которой немного сложнее, чем у обычной двускатной. Перед тем как построить такую конструкцию необходимо разобраться с ее основными элементами и узлами.

Что такое ломаная крыша

Она характерна для домов при устройстве мансарды. Имеет по два ската по двум сторонам. Скат, который располагается ближе к карнизу, имеет больший угол наклона, чем тот, который ближе к коньку.
Устройство такой конструкции сложнее в технологическом плане, чем у обычной двускатной кровли, но она позволяет выиграть на высоте помещения. Вместо мансарды с наклонным потолком владелец получает полноценные комнаты. Это достигается тем, что скаты с большим углом наклона играют роль продолжения вертикальных стен, а с меньшим – потолка.

Ломанная кровля имеет по два ската с двух сторон

Основные элементы системы

Перед тем как сделать ломаную крышу, необходимо понять ее основные элементы. Конструкция состоит из:

Основные элементы ломанной крыши

• наслонных стропильных ног, которые образуют более крутой скат (наслонные стропила – наклонные балки, опирающиеся по двум сторонам, снизу – на мауэрлат, а сверху – на ригель);
• висячих стропильных ног, которые образуют пологий скат (распорная конструкция, опирание происходит только снизу, распор воспринимается схваткой);
• мауэрлата – бруса, который укладывается по внутренней грани наружной стены и позволяет равномерно распределять нагрузку от стропил.
• прогонов (ригелей), в ломаной крыше их может быть 2 или 3 (два имеются всегда, они служат верхней опорой для наслонных стропил, в некоторых случаях предусматривают третий прогон в коньке, в этом случае все наклонные балки системы становятся наслонными, висячих стропильных ног нет);
• стоек под прогоны, которые послужат каркасом для продольных стен мансарды (можно устанавливать с шагом под утеплитель, что облегчит его монтаж);
• системы подкосов, конструкция позволяет разгрузить стропила;
• стяжки (схватки, затяжки), устройство которой предусматривается в уровне излома ската (служит для восприятия распора от висячих стропил и в качестве каркаса для потолка мансарды);
• подвески (бабки), которая предусматривается при большой длине схватки и предотвращает ее провисание.

Выбор материалов

Чтобы построить надежную крышу мансарды, необходимо тщательно контролировать качество используемых материалов. Для конструктивных элементов стоит выбирать древесину первого или второго сорта. На качество также влияет время и место заготовления. Лучшим вариантом станем материал, обладающий следующими характеристиками:

Благодаря смоле хвойные деревья обладают большей устойчивостью к гниению

1. Происхождение – хвойные породы деревьев. За счет содержания смолы они обладают большей устойчивостью к гниению и разрушению. Одним из самых лучших строительных материалов можно назвать лиственницу, далее свои позиции занимают сосна и ель.
2. Место произрастания – северные регионы. Чем суровее условия роста дерева, тем медленнее оно растет. При этом годичные кольца располагаются максимально близко друг к другу, повышая прочность.
3. Время рубки – конец зимы, начало весны. Опять же завершение роста в зимних условиях создает более прочный материал для строительства.

Помимо качественной древесины, устройство кровли невозможно без антисептической обработки всех элементов.

При необходимости конструкция также обрабатывается антипиренами, повышающими устойчивость к огню.

Технология производства работ

Далее описана стропильная система ломаной крыши пошагово.что позволяет облегчить процесс понимания предстоящих работ. Мансардная кровля строится в следующем порядке:

Процесс строительства каркаса

1. Установка мауэрлата на стены. Способ закрепления зависит от материала стен. На кирпичные или бетонные брус укладывается на предварительно подготовленный слой гидроизоляции. Можно использовать толь (устаревший вариант), рубероид, линокром, гидроизол или другие битумные рулонные материалы. Крепление выполняется на заранее заложенные в стену анкера. Для деревянных домов можно рассмотреть вариант закрепления на скобы. В среднем сечение мауэрлата принимается 100х100 или 150х150 мм.
2. Установка прогонов и стоек под них. В зависимости от конструктивного решения здания стоки должны опираться либо на балки перекрытия, либо на несущие стены. Установка на пролет железобетонного перекрытия не допускается. Устройство зависит от применяемого утеплителя: для минеральной ваты лучше ставить стойки с шагом 0,58 м, для пенополистирола – 0,6 м, для пенополиуретана шаг стоек не имеет сильного значения. Для ригеля чаще всего используют тоже сечение, что и для мауэрлата, стойка может быть такого же сечения, как и ригель (100х100, 150х150 мм).
3. Укладывают наслонные стропила. Крепление к мауэрлату и ригелю выполняется врубкой. Для фиксации применяют гвозди или стальные уголки с саморезами. Дополнительно на каждую или через одну стропильную ногу выполняют крепление к наружным стенам. Для этого в стену закладывают ерш. От наклонной балки к ершу протягивают скрутку из двойной проволоки диаметром 3-4 мм. В деревянном доме вместо скрутки и ерша можно использовать скобы. Сечение стропил принимается в зависимости от их шага и материала кровельного покрытия.
4. Устанавливают подкосы. Для крепления подкоса к ноге используют гвозди и упорный брус.
5. Монтаж ферм. Ферма состоит из висячих стропил, схватки и подвески. Конструкция может быть собрана непосредственно на кровле или на земле. Крепление ног между собой в верхней точке выполняют с помощью накладок с двух сторон. Схватка тоже может быть двойная (по доске с каждой стороны). Все крепления выполняются на гвозди, болты или шпильки. Шпильки или болты принимаются диаметром от 10 до 14 мм в среднем.
6. Укладка слоя гидроизоляции.
7. Верхняя обрешетка.
8. Монтаж утеплителя.
9. Пароизоляция и нижняя обрешетка.
10. Укладка кровельного материала.
11. Обшивка каркаса фронтона.
12. Подшивка потолка и отделка мансарды.

Монтаж нижних и верхних стропил

Обработку древесины антисептиками и антипиренами можно проводить как до, так и после сборки конструкции кровли. Лучше всего выполнить это мероприятие сразу после покупки материала.

Процесс подготовки системы к укладке кровельного покрытия

Освещение пространства

Устройство мансарды предполагает два способа освещения:

Ломаная крыша своими руками усложняет установку мансардных окон, поскольку чаще всего роль стен помещения выполняют стойки.

В этом случае пространство ограничено обшивкой по стойкам и схваткам. Для установки мансардных окон места не остается. В этом случае предусматривают окна во фронтонах и слуховые. Слуховое окно простейшей конструкции – «скворечник». Имеет стенки и скаты, опирающиеся на них.

Если не планируется обшивать пространство по стойкам, то можно установить мансардные окна. Они позволят придать помещению особый уют.

Грамотный монтаж элементов позволит получить надежную защиту внутренних помещений на долгое время.

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

• Пошаговая инструкция по установке ПВХ подоконника
• Самостоятельное возведение крыши частного дома

—>

Источник

Стропильная система ломаной крыши: расчет, проектирование и монтаж

Двухскатная крыша с ломаным скатами, угол наклона которых различается в верхней и нижней части, считается одним из наиболее популярных типов кровли в частном строительстве. Не смотря на техническую сложность конструкции такого типа, она применяются при возведении не только фешенебельных коттеджей, но также обычных дачных домиков. В этой статье вы узнаете, что такое стропильная система ломаной крыши, как выполняется расчет, в чем преимущества, а также особенности монтажа.

В классическом понимании ломаная крыша — двухскатная крыша пятиугольной формы, геометрия скатов которой изменена таким образом, что верхняя часть имеет угол 20-30 градусов, а нижняя 50-60 градусов. Ее прародительницей стала традиционна треугольная кровля, которую видоизменили с целью более рационального использования подкровельного пространства, оборудование там жилых помещений или места для складирования вещей, запасов. Сначала строители действовали скорее по наитию, а впоследствии архитекторы, отметившие эффективность применения, стали создавать все больше проектов с кровлей такого типа.

Преимущества и особенности конструкции

Есть ряд причин, по которым в проект дома включается ломаная кровля, чаще всего они вытекают из достоинств:

• Она позволяет максимально эффективно распорядиться пространством, расположенным под крышей. Там может быть оборудовано полноценное жилое помещение с достаточно высоким потолком, с естественным освещением, которое можно использовать в качестве кабинета, спальни, детской.
• Она улучшает внешний вид строения, делая более эффектным. При использовании современных кровельных материалов даже самая простая ломаная кровля, вносит «изюминку» в облик строения, делая дизайн эксклюзивным, дорогим.
• В дом с такой кровлей органично вписывается просторный балкон, благодаря чему подобные проекты пользуются особой популярностью среди заказчиков.
• Великолепно справляется с защитой от ветра и атмосферных осадков. Склоны сконструированы таким образом, что снег не задерживается на них, а свободно соскальзывает.

Чаще всего застройщики прибегают к сооружению кровли с ломаными скатами в ситуациях, когда мансарда дома будет использоваться для жилья. Это на самом деле проверенный временем, наиболее оптимальных вариант, не лишенный своих особенностей:

• Высокая стоимость. Для постройки этой конструкции необходимо большое количество высококачественного материала, так что она обойдется значительно дороже простой двухскатной.
• Техническая сложность, в виду которой осуществить сборку способны профессионалы с высоким уровнем столярных навыков. Для начала строительства нужен сложный расчет и грамотный чертеж. К тому же минимальное количество работников — три человека, бригаде меньшего состава это не под силу.
• Возможные потери тепла во время отопительного сезона, что приводит к большему расходу дров, газа или электричества.
• Высокая стоимость установки специальных мансардных окон.

Стропильная система

Стропильная система ломаной кровли — совокупность всех опорных элементов каркаса, количество и сечение которых определяет расчет. Так как подобная кровля имеет сложную геометрию она состоит из множества частей, чем она массивнее, тяжелее, тем больше элементов, тем они должны быть прочнее.

Визуально систему опор можно разделить на две части: верхняя, в форме равнобедренного треугольника, а нижняя — трапеция с большей стороной внизу. Профессионалы советуют использовать висячие и наслонные стропила в комбинации, чтобы конструкция была более надежной.

Вот как она выглядит:

Верхние наслонные стропила. Изготавливаются из прочных, надежный, ровных досок, не имеющих сучков размеров 50х150 мм или 100х150 мм. Они крепятся под углом, которые определяет расчет, одним концом упираясь в конек, а другим в опорную стройку. Стропила испытывают нагрузку на прогиб, на распирание, которые определит расчет воздействующих сил. Шаг установки варьируется от 60 до 120 см. Крепление выполняется жесткого типа.

Затяжка. Горизонтальная стягивающая балка, изготавливающаяся из бруса прямоугольного сечения. Она служит, чтобы разряжать распирающую нагрузку стропил, связывая между собой стропильные пары. Чем выше расположена затяжка, тем толще она должна быть. А еще она выполняет функции каркаса для потолка мансарды.

Бабка. Вертикальная подвеска, связывающая между собой конек с затяжкой, перенося на него вес, минимизируя прогиб. Чтобы сделать бабку необходим брус и специальный подвесной крепеж.

Конек. Место встречи двух стропил, которое можно усилить с помощью конькового прогона, в качестве которого используется также брус.

Стойки. Вертикальные опоры, которые подпирают верхним концом наслонные стропила, а нижним опираются в балки перекрытий. Чаще всего стойки изготавливают из бруса прямоугольного сечения, длина этого элемента должна составлять предполагаемой высоте потолка плюс 20-30 см. Комфортным считается потолок 2-2,5 м. Стойки будут исполнять роль каркаса для создания мансардных стен.

Висячие стропила. Они нижней по принципу ползуна крепятся к балкам перекрытия, а верхней упираются в затяжку. Стропильные ноги также выполняются из досок, подвергаются воздействию на прогиб, но не распирание. Длины стропил должно хватать для формирования комфортного свеса, отступающего от стены не менее, чем на 40-50 см. Если ноги недостаточно длинные, свес компенсируют кобылками.

Подкосы. Опорные элементы, располагающиеся под углом к висячим стропилам, задача подкосов гасить прогиб стропильных ног, перенося часть веса балку перекрытия.

Балка перекрытия. Основа будущего полового перекрытия мансарды, выполненная из бруса.

Мауэрлат. Прочный брус квадратного сечения 100х100 мм или 150х150 мм, который кладут в основание кровли для распределения веса равномерно вдоль несущих стен, предотвращать опрокидывание стропил во время порывов ветра.

Выбор и подготовка материала

Как вы понимаете, основным материалом для стропильной системы ломаной крыши является древесина. А это, к сожалению, горючий, не влагостойкий, подверженный гниению материал. Эти качества, безусловно, являются недостатками, которые легко устранить, проведя обработку антипиреном, антисептиков, влагозащитной пропиткой. Обрабатывать дерево для эффективной защиты этими составами необходимо в несколько слоев. Расчет необходимого объема антисептика производят согласно рекомендациям производителя.

Используйте высококачественный материал из хвойных пород, без сучков. Если они все же есть, уберите, обработайте специальным средством. Нешлифованное дерево следует предварительно ошкурить, кору в обязательном порядке удалить.

В качестве кровельного материала используется металлочерепица, профнастил, шифер, ондулин, шинглас. Так как конструкция сама по себе массивна, специалисты советуют отдавать предпочтение более легким материалам, чтобы излишне не перегружать стропильную систему. Вес в таком случае станет определяющим фактором при выборе. Обрешетка изготавливается сплошного или решетчатого типа, из необрезной доски или из влагостойкой фанеры. В качестве утеплителя применяются минеральная вата на базальтовой основе или пенопласт. Декоративная обшивка может быть выполнена из сайдинга, блок-хауса или вагонки.

Нюансы монтажа

Начинать возведение кровли необходимо, выполнив расчет нагрузки, которой она будет подвергаться. Для этого складывают вес каждого из материалов кровельного пирога, найти который можно в справочной литературе. Затем определяются временные нагрузки от выпадающего снежного покрова. Когда эти показатели складываются, получается такой показатель, как общая нагрузка, который колеблется в районе 40-50 кг/м2. Согласно этим параметрам определяется, каким запасом должна обладать стропильная система, сечение элементов каркаса. Избавить вас от этих вычислений может специальная программа для расчета, доступная для использования в интернете. После этого составляется чертеж, отражающий расположение всех элементов с рассчитанными размерами.

Дальнейшие действия относятся к собственно монтажу ломаной кровли:

• Производится закупка всех необходимых материалов. Лучше приобрести их с небольшим запасом, чтобы не оказаться в ситуации, когда чего-то не хватает.
• Все деревянные элементы распиливаются в размер согласно шаблону. Быстрее всего это сделать болгаркой или циркулярной пилой.

Нижние стропила, подкосы, стойки на земле соединяются вместе, образуя, так называемые, фермы.

Готовые фермы поднимаются на верх для установки.

Фермы соединяются затяжками, настилаются верхние наслонные стропила.

Создается обрешетка, монтируется утеплитель, укладывается кровельный материал.

Фронтоны, свесы обшиваются выбранным материалом, оборудуются оконные проемы.

Если расчет выполнен грамотно, стропильная система ломаной крыши является прочной, надежной конструкцией мансардной кровли, которая прослужит не одно десятилетие при условии регулярного контроля за состоянием.

Источник